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Fluent案例|2D风扇区域

内容纲要

Fluent中处理风扇的方法很多,常见的方法包括:

  • 2D风扇区域
  • 3D风扇区域
  • 动量源
  • 运动参考系(MRF)
  • 滑移网格
  • 动网格
  • 压力阶跃边界条件

本例演示利用2D风扇区域(fan边界)模拟风扇。

1 几何与网格

计算模型如图所示。

模型中包括三个几何区域,且共享拓扑。

边界命名如下图所示。

计算区域中包括一个入口inlet,一个出口outlet。边界fan-inlet与interior皆为内部面。

生成全六面体计算网格,如下图所示。

2 Fluent设置

2.1 General设置

  • General面板采用默认设置

2.2 Models设置

  • 采用GEKO k-omega湍流模型

2.3 Materials设置

  • 采用默认参数
image-20221225155636727

2.4 计算区域

三个区域均保持默认设置。

2.5 边界条件设置

1、inlet边界设置

  • 指定入口速度5 m/s

2、outlet边界

  • 出口采用默认设置

3、fan-inlet边界

  • 右键选择模型树节点fan-inlet,点击弹出菜单Type → fan 修改其类型为fan
  • 如下图所示指定风扇边界参数
  • 指定Pressure Jumppolynomial,如下图所示指定参数

这表示压力增加量计算为:,其中为法向速度。

2.6 监测数据

监测fan边界的压力与速度,以及风扇下游边界的压力。

  • 监测边界fan-inlet的x方向速度
  • 监测边界fan-inlet及interior的静压

2.7 初始化

  • 采用Hybrid Initialization初始化

2.8 计算

  • 进行迭代计算
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  • 速度变化
  • 风扇区入口与出口的压力变化

3 计算结果

  • 速度分布
  • 压力分布
  • 速度向量变化
  • 风扇出口截面速度向量
  • 监测的物理量

法向速度为4.9967602m/s,压力阶跃为:

利用边界条件中输入的风扇曲线计算得到压力阶跃量:

两者基本一致。


(完毕)

本篇文章来源于微信公众号: CFD之道

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文章名称:《Fluent案例|2D风扇区域》
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