算例來源：書籍算例制作：徐雪梅–武漢科技大學(xué)算例校核：關(guān)鍵詞：管內(nèi)湍流

管內(nèi)湍流流動(dòng)分析目錄摘要湍流模型操作步驟結(jié)果分析一、摘要當(dāng)雷諾數(shù)大于臨界值時(shí)，平滑流動(dòng)會(huì)出現(xiàn)一系列的復(fù)雜的變化，最終會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)特征的本質(zhì)變化，流動(dòng)呈無序的混亂狀態(tài)，這種狀態(tài)稱為湍流。計(jì)算流體力學(xué)是通過計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算和圖像顯示，對(duì)包含有流體流動(dòng)和熱傳導(dǎo)等相關(guān)的物理現(xiàn)象的系統(tǒng)所做的分析。本案例借助Fluent軟件進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)分析，對(duì)管內(nèi)湍流流動(dòng)進(jìn)行模擬。目錄摘要湍流模型操作步驟結(jié)果分析本案例模擬管內(nèi)湍流流動(dòng)（以圓管為例）?？紤]到進(jìn)口影響，和達(dá)到管內(nèi)完全湍流的目的，將管長設(shè)為管徑的30倍。下圖是模型示意圖，模型圓管直徑10cm，長300cm，左側(cè)面為進(jìn)口，右側(cè)面為出口，其他為圓管壁面。模型示意圖二、湍流模型介紹目錄摘要湍流模型操作步驟結(jié)果分析三、前處理

在ICEMCFD中建立該三維模型，并劃分網(wǎng)格。首先將模型邊界劃分為不同的part，然后分別命名為in，out，wall。畫出網(wǎng)格，并檢查網(wǎng)格質(zhì)量。幾何模型及網(wǎng)格如下圖所示。幾何模型模型網(wǎng)格

將ICEMCFD劃分完成的網(wǎng)格導(dǎo)出，存為fluent.msh文件。三、前處理網(wǎng)格質(zhì)量檢查質(zhì)量低于0.5的網(wǎng)格有2249個(gè)，占5.5%，符合要求。

1、啟動(dòng)Fluent。將維度設(shè)為3D，導(dǎo)入網(wǎng)格文件，如下圖所示。四、求解設(shè)置Fluent啟動(dòng)界面2、常規(guī)設(shè)置。選擇模型，單擊【Models】，選擇Standardk-e模型。選擇計(jì)算域材料，單擊【CellZoneConditions】，選擇【air】。四、求解設(shè)置3、邊界條件設(shè)置。（以Re=8000為例）單擊【BoundaryConditions】，in為速度進(jìn)口，1.2m/s，湍流強(qiáng)度設(shè)為10%。Wall為壁面，粗糙度為0.5m，剪應(yīng)力為5Pa（y方向）。Out為壓力出口。四、求解設(shè)置4、求解設(shè)置。設(shè)置殘差，單擊【Residual】，如下圖所示設(shè)置殘差值。初始化，單擊【SolutionsInitializations】，選擇StandardInitialization。四、求解設(shè)置5、求解。單擊【RunCalculation】，設(shè)置求解步數(shù)。四、求解設(shè)置四、求解設(shè)置

當(dāng)連續(xù)性方程殘差達(dá)到設(shè)定值0.0001，其他設(shè)定值為0.001時(shí)，計(jì)算自動(dòng)停止，說明此時(shí)已經(jīng)收斂。如下圖。

目錄摘要湍流模型操作步驟結(jié)果分析1、單擊CFD-Post，F(xiàn)ile，選擇計(jì)算文件導(dǎo)出。單擊，出現(xiàn)文本框。Startfrom選擇in，變量選擇Velocity，如圖。五、后處理2.1、速度流線圖結(jié)果顯示（Re=8000）。五、后處理3、其他Re數(shù)，速度流線圖結(jié)果展示

Re=4000五、