本案例利用Fluent计算并验证突扩通道内低雷诺数流动问题。

B. Armaly, F. Durst, J. Pereira, B. Schönung. “Experimental and theoretical investigation of a backward-facing step”. Journal of Fluid Mechanics, Vol 127, pg. 473, 1983

C.J. Freitas. “Perspective: Selected Benchmarks from Commercial CFD Codes”. Journal of Fluids Engineering. Vol. 117, pg. 208, 1995

1 案例描述

本案例计算模型如图所示。

计算条件如表所示。

计算并验证再附着位置。

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

采用默认设置。

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

• 双击模型树节点Boundary Conditions > velocity-inlet，弹出对话框中设置入口速度为0.288462 m/s，并如下图所示

• 双击模型树节点Boundary Conditions > pressure-outlet.6，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

2.5 Methods

• 鼠标双击模型树节点Methods，右侧面板设置Scheme为Coupled，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 from为velocity-inlet

• 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 Iterations为1000，点击按钮Calculate开始计算

3 计算结果

• 压力分布

• 速度分布

• 再附着位置验证

获取再附着位置，可以通过获取壁面剪切应力为0的点坐标来间接获取。

剪切应力分布如下图所示。

将结果数据输出到文本文件，打开文件查看极值点位置，如下图所示，可看出极值点坐标为0.0240566，此位置即流动再附着位置。

与文献结果比较：

链接：https://pan.baidu.com/s/1zQWLIlLr1az8hz1rJSqN3Q

提取码：rcar

本篇文章来源于微信公众号: CFD之道