本案例利用Fluent计算梯形腔体内层流流动。

参考文献：J.H. Darr, S.P. Vanka. “Separated Flow in a Driven Trapezoidal Cavity”. Phys. Fluids A, Vol. 3, pp. 385-392, 1991.

1 问题描述

计算模型如下图所示。梯形腔体的顶部及底部表面以v=400 m/s速度运动，计算并验证腔体内流场分布。

计算条件如下表所示。

本案例采用稳态计算。

2 Fluent设置

• 以2D、Double Precision模式启动Fluent

2.1 General设置

• 鼠标双击模型树节点General，右侧面板采用默认设置

2.2 Models设置

本案例雷诺数约为400，采用层流计算。Models节点保持默认设置。

2.3 Materials设置

• 鼠标双击模型树节点Materials > Fluid > air弹出材料属性设置对话框

• 修改Name为fluid

• 如下图所示，设置Density为1 kg/m3,

• 设置Viscosity为1 kg/m-s

• 点击按钮Change/Create修改参数

2.4 Boundary Conditions

1、wall-4边界

• 鼠标双击模型树节点Boundary Conditions > wall-4弹出设置对话框

• Momentum标签页激活选项Moving Wall，设置Speed为400 m/s

• 其他边界采用默认设置

注：这里wall-4边界为模型的上下两条边

2.6 Methods

• 鼠标双击模型树节点Methods，右侧面板如下图所示进行设置

注：这里选用SIMPLE或Coupled也是可以的。

2.7 Controls

• 鼠标双击模型树节点Controls，右侧面板如下图所示进行设置

2.8 Monitor

• 双击模型树节点Monitors > Residual，弹出设置对话框，如下图所示，设置残差标准为0.0001

2.9 Initialization

• 右键选择模型树节点Initialization，点击弹出菜单项Initialize进行初始化

2.10 Run Calculation

• 鼠标双击模型树节点Run Calculation，右侧面板如下图所示，设置Number of Iterations为5000

• 点击按钮Calculate开始迭代计算

3 计算结果

• 查看速度

• 右键点击模型树节点Custom Field Functions，点击弹出菜单项New

• 定义无量纲速度norm-u = Vx/400，如下图所示

• 相同方式定义无量纲速度norm-v = -Vy/400

• 输出水平中心线上norm-v以及竖直中心线上norm-u的分布，与实验值进行比较，如下图所示

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提取码: i459 

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