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Fluent验证案例62:低雷诺数k-e模型

内容纲要

本案例利用Fluent低雷诺数k-epsilon湍流模型计算并验证越过山地的充分发展湍流流动问题。

参考文献:V. Baskaran, A.J. Smits, P.N. Joubert, "A turbulent flow over a curved hill Part 1. Growth of an internal boundary layer". Journal of Fluid Mechanics, Vol. 182, pp. 47-83, 1987

1 案例描述

本案例计算模型如图所示。

计算条件如表所示。

计算并验证扩散管壁面上压力系数分布。采用稳态湍流计算模型。

2 Fluent设置

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

  • 鼠标双击模型树节点Models > Viscous,弹出湍流模型设置对话框,如下图所示,选择采用k-epsilon湍流模型

  • TUI窗口中输入命令

/define/models/viscous/turbulence-expert

弹出提示窗口中输入low-re-ke?,如下图所示。

完毕后软件自动选择Low-Re k-epsilon湍流模型。

注:低雷诺数模型需要在TUI窗口中启用,在输入TUI命令之前,确保已经选取k-epsilon湍流模型。关于低雷诺数k-epsilon湍流模型,可参阅https://www.cfd-online.com/Wiki/Low-Re_k-epsilon_models

2.3 Materials

  • 鼠标双击模型树节点Materials > fluid > air,弹出材料属性设置对话框,如下图所示设置密度与粘度

2.4 Boundary Conditions

本案例入口采用Profile定义的充分发展流动,这里先读入Profile文件。

  • 利用菜单File → Read → Profile…读取文件turb_lowRe_hill.set.prof

  • 双击模型树节点Boundary Conditions > velocity-inlet-5,弹出对话框中设置入口速度为inlet u-velocity,并如下图所示设置湍流条件

  • 双击模型树节点Boundary Conditions > pressure-outlet-4,弹出对话框中设置如下图所示湍流条件

  • 其他边界采用默认设置

注:充分发展流动也可以使用UDF宏DEFINE_PROFILE进行指定。

2.5 Methods

  • 鼠标双击模型树节点Methods,右侧面板设置Scheme为SIMPLE,其他参数如下图所示设置

2.6 Controls

  • 双击模型树节点Controls,右侧面板如下图所示进行设置

2.7 Initialization

  • 双击模型树节点Initialization,右侧面板选择Standard Initialization,并选择Compute fromvelocity-inlet-5

  • 点击按钮Initialize开始初始化

2.8 Run Calculation

  • 双击模型树节点Run Calculation,右侧面板设置参数Number of Iterations1000,点击按钮Calculate开始计算

3 计算结果

  • 压力分布

  • 速度分布

  • 双击模型树节点Result > Plots > XY Plot,弹出对话框中如下图所示进行设置

  • 计算结果与实验结果对比如下图所示

实验结果来自文献:

链接: https://pan.baidu.com/s/1kQ-C8RDC1TNatk07ZRFSEA

提取码: cgdv

END


本篇文章来源于微信公众号: CFD之道

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文章名称:《Fluent验证案例62:低雷诺数k-e模型》
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