圓柱繞流的fluent數(shù)值模擬-算例演示

1、,圓柱繞流的fluent數(shù)值模擬-算例演示,制作人：徐博,,（1）打開(kāi)ICEM CFD 14.0軟件（2）設(shè)定工作目錄點(diǎn)擊File選擇Change Working Dir,保存路徑（3）創(chuàng)建Point選擇X=0，Y=0，Z=0為基點(diǎn)，單擊Apply確認(rèn)其余點(diǎn)根據(jù)基點(diǎn)偏移生成，左鍵選中，中鍵確定,,（3）創(chuàng)建Point其余點(diǎn)根據(jù)基點(diǎn)偏移生成，左鍵選中，中鍵確定,,（4）創(chuàng)建線創(chuàng)建兩個(gè)點(diǎn) 之間的curve,依次確定兩

2、點(diǎn)，中鍵確定,,（5）輸入圓半徑，確定圓心，任選兩點(diǎn)，中鍵確定,,（6）創(chuàng)建面首先創(chuàng)建大面,,（6）創(chuàng)建面將面進(jìn)行分割，首先選擇待分割面，再選擇分割線，中鍵確定；依次由外到內(nèi)進(jìn)行分割，創(chuàng)建3個(gè)不同的面。,,（7）創(chuàng)建Part點(diǎn)擊模型樹(shù)Parts，右鍵選擇Creat Part定義外部的面為為SUR-OUT，內(nèi)部左側(cè)左側(cè)為SUR-CIR，右側(cè)的面為SUR-RIG，定義完成查看模型樹(shù)的變化，檢查Part定義是否成功。顏色不同表示所屬P

3、art不同。,,,（8）刪除所有的點(diǎn)和線，英文輸入法下左鍵選中整個(gè)區(qū)域按鍵盤V鍵,,（9）創(chuàng)建幾何模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),,（10）創(chuàng)建Curve的Part點(diǎn)擊模型樹(shù)Parts，右鍵選擇Creat Part,定義左邊線入口為IN,右邊線出口為OUT，內(nèi)部圓為 WALL-CIR，上下邊界為WALL，剩余線為INTER。（左鍵選擇，中鍵確定）,,（11）保存幾何文件File選擇Geometry選擇Save Geometry As，保存當(dāng)

4、前的幾何文件為Vertex.tin。,,（12）定義網(wǎng)格尺寸首先定義全局網(wǎng)格尺寸。定義Scale factor=1.0，Max Element=50，其余參數(shù)保持默認(rèn)。,,（12）定義網(wǎng)格尺寸再定義殼網(wǎng)格尺寸。定義網(wǎng)格生成類型Quad Dominant，定義網(wǎng)格生成方法Patch Dependent，其余參數(shù)保持為默認(rèn)。,,（13）定義不同Part的網(wǎng)格參數(shù)在二維地面上生成邊界層。定義SUR_CIR的max size=2,SUR_

5、OUT的max size=30，SUR_RIG的Max Size=4.設(shè)置WALL_CIR的height=0.5，height ratio=1.1，num Layers=4,,（14）生成網(wǎng)格生成殼網(wǎng)格，單擊Compute生成網(wǎng)格。,,（15）觀察并保存網(wǎng)格File選擇Mesh，單擊Save Mesh As，保存生成的網(wǎng)格為Vertex.uns。,,（16）選擇求解器并導(dǎo)出網(wǎng)格選擇Fluent-V6作為求解器。,,（17）選擇求解

6、器并導(dǎo)出網(wǎng)格導(dǎo)出網(wǎng)格，在fluentV6中選擇2D。,,,,（1）啟動(dòng)FLUENT，選擇二維求解器,,（2）讀入網(wǎng)格讀入網(wǎng)格。File→ Read→ Case命令，讀入準(zhǔn)備好的網(wǎng)格文件。檢查網(wǎng)格， 執(zhí)行Mesh→ Check命令（General面板中單擊Check 按鈕）。 檢查網(wǎng)格質(zhì)量， （Minimum Volume大于O）。,,,,（2）讀入網(wǎng)格定義網(wǎng)格單位。General→ Scale， 在Grid W

7、as Created in 下拉列表中選擇mm，單擊Scale確定。,,,（3）選擇基本物理模型單擊導(dǎo)航欄中的Models，打開(kāi)Models面板，雙擊Energy-Off，彈出對(duì)話框。對(duì)勾勾中，單擊OK；雙擊Viscous-Laminar，彈出對(duì)話框選擇K-epsilon(2eqn)，保持默認(rèn)參數(shù)，單擊OK。,,,（4）設(shè)置材料屬性單擊導(dǎo)航欄中的Materials，打開(kāi)Materials面板，單擊Create/Edit，在材料編輯對(duì)

8、話框中單擊Fluent Datebase，打開(kāi)材料庫(kù)選擇材料water-liquid（h2o）,單擊copy。,,,,（5）設(shè)置區(qū)域計(jì)算條件單擊導(dǎo)航欄中的Cell Zone Conditions，設(shè)置區(qū)域類型。在Zone欄選擇sur-cir，在Type欄中選擇fluid，在Material name選擇water-liquid，單擊ok確定，采用同樣的方法定義sur-out，sur-rig。,,,（6）設(shè)置邊界條件單擊導(dǎo)航欄中的Bo

9、undry Conditions項(xiàng)，打開(kāi)Boundry Conditions面板，選擇邊界類型。在Zone欄選擇in，在Type欄中選擇velocity-inlet，在彈出的velocity-inlet對(duì)話框中修改速度參數(shù)Velocity Magnitude。,,,（6）設(shè)置邊界條件內(nèi)部interior對(duì)應(yīng)Type欄interior,在彈出對(duì)話框直接點(diǎn)擊OK，對(duì)于interior2、interior3同樣的操作步驟。,,,（6）設(shè)置邊

10、界條件定義無(wú)滑移壁面，滑移壁面以及內(nèi)部的interiorwall-cir對(duì)應(yīng)Type欄中wall，wall對(duì)應(yīng)Type欄,在Wall montin欄中選擇Moving wall，在Montin欄中選擇Absolute,Speed=0.201m/s 。,,（7）設(shè)置參考值單擊導(dǎo)航欄中的Reference Value項(xiàng)，打開(kāi)Reference Value 面板，設(shè)置參考參數(shù)。,,（8）設(shè)置求解控制參數(shù)單擊導(dǎo)航欄中的Solution M

11、ethods項(xiàng)，在彈出的Solution Methods面板中對(duì)求解的控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。在Scheme下拉列表中選擇SIMPLEC選項(xiàng)，Pressure設(shè)為Second Order ,Momentum設(shè)為Second Order Upwind。,,（9）設(shè)置求解松弛因子單擊導(dǎo)航欄中的Solution Controls項(xiàng)，打開(kāi)Solution Controls面板，可以設(shè)置求解松弛因子，以控制收斂性和收斂速度，面板中相對(duì)應(yīng)的松弛因子都設(shè)

12、為0.1。,,（10）設(shè)置收斂臨界值單擊導(dǎo)航欄中的Monitors項(xiàng)，打開(kāi)Monitors面板，雙擊Monitors面板中的Residuals-Print，Plot選項(xiàng)，打開(kāi)Residuals Monitors對(duì)話框，保持默認(rèn)設(shè)置，單擊OK按鈕完成設(shè)置。,,,,（11）定義監(jiān)視器單擊導(dǎo)航欄中的Monitors項(xiàng)，打開(kāi)Monitors面板， 單擊Creat按鈕，選擇Drag，選中Plot Write，單擊OK，同理設(shè)置Lift。,,

13、（12）設(shè)置流場(chǎng)初始化單擊導(dǎo)航欄中的Solution Initialization項(xiàng)，打開(kāi)Solution Initialization面板進(jìn)行初始化設(shè)置；在Initialization Methods下拉列表中選擇Standard Initialization選項(xiàng)，在Compute from 下拉列表中選擇all-zones，其他保持默認(rèn)，單擊Initialize按鈕完成初始化。,,（13）迭代計(jì)算執(zhí)行File →Write →C

14、ase&Date命令，彈出Select File對(duì)話框，保存為streaming.case和streaming.data。選擇Solution →Run Calculation選項(xiàng)，打開(kāi)Run Calculation面板；設(shè)置Number of Iterations為2000；單擊Calculate按鈕進(jìn)行迭代計(jì)算。,,（14）計(jì)算結(jié)果后處理分析1>殘差曲線單擊Calculate按鈕后，迭代計(jì)算開(kāi)始，彈出殘差監(jiān)視窗口,

15、,（14）計(jì)算結(jié)果后處理分析2>Cd和Cl圖單擊Calculate按鈕后，迭代計(jì)算開(kāi)始，彈出Cd和Cl監(jiān)視窗口。,,（14）計(jì)算結(jié)果后處理分析3>壓力場(chǎng)和速度場(chǎng)單擊選擇Results →Graphics and Animations命令，打開(kāi)Graphics and Animations面板；在面板中雙擊Graphics →Contours選項(xiàng)，單擊Display按鈕，彈出壓力云圖窗口；重復(fù)上述步驟，在Contour