三維彎管流動數(shù)值模擬1最新編輯ppt彎管內(nèi)單相（液）流模擬管內(nèi)流體為水，入口速度為10m/s，出口為自由流出口。2最新編輯pptFluent計算設(shè)置

1、定義網(wǎng)格。2、定義求解模型。3、定義邊界條件。4、初始化和計算。5、顯示云圖。3最新編輯ppt1、定義網(wǎng)格1）檢查網(wǎng)格質(zhì)量：網(wǎng)格的檢查能力包括域的范圍、體積的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、網(wǎng)格拓撲和周期邊界2）定義網(wǎng)格單位一般我們檢查MinimumVolume的值是否大于0檢查網(wǎng)格質(zhì)量。若MinimumVolume值為負時，意味著存在一個或多個單元有不合適的連通性。（需修改網(wǎng)格）長度單位的變換特殊縮放比例設(shè)置4最新編輯ppt2、定義求解模型

1）選擇求解器2）選擇湍流模型3）定義材料4）定義工作條件

5最新編輯ppt1）選擇求解器基于壓力法的求解器，使用的是壓力修正算法，求解的控制方程是標量，擅長求解不可壓縮流體?；诿芏确ǖ那蠼馄?，求解控制方程是矢量，求解可壓縮流體注意：相對速度只是適用于壓力法求解器6最新編輯ppt2）選擇湍流模型由于這里例子用到的是湍流模型，其他模型就簡單介紹。在模型設(shè)定中依次有：多相流模型、能量方程、湍流模型、輻射模型、熱交換模型、組分模型、離散相模型、噪聲模型、歐拉墻模型7最新編輯ppt2）選擇湍流模型為什么選擇的是湍流模型？因為雷諾數(shù)為，所以選擇湍流模型。這里我們選擇是k-?模型。標準模型本身具有的穩(wěn)定性、經(jīng)濟性和較高的計算精度使之成為湍流模型中應(yīng)用范圍最廣。它是通過求解湍流動能（k）方程和湍流擴散率（?）方程，得到k和?的解，然后計算湍流的粘度。k-epslon方程常用的三種模型：標準k-e模型、RNG（重整化群）k-e模型、Realizable（現(xiàn)實）k-e模型。我們?yōu)槭裁催x用標準模型？由于標準模型是一個高雷諾數(shù)的模擬（這里的雷諾數(shù)），而RNG模型是在對近壁面區(qū)進行適當處理后計算低雷諾數(shù)效應(yīng)。而Realizable模型是采用湍流公式，計算出來的值與真實湍流的雷諾應(yīng)力一致。計算同時存在旋轉(zhuǎn)和靜止的流場。8最新編輯ppt2）選擇湍流模型9最新編輯ppt3）定義材料根據(jù)你所選定的流體物質(zhì)去設(shè)定所需要的物性參數(shù)物性參數(shù)：密度和分子量粘度比熱熱傳導(dǎo)系數(shù)質(zhì)量擴散系數(shù)標準狀態(tài)下的焓分子動力論參數(shù)10最新編輯ppt4）定義工作條件1、操作壓強對于不可壓理想氣體流動和低馬赫數(shù)可壓流動來說的。2、fluent總是使用表壓計算，所以需要計算這類的問題操作壓強設(shè)置為零，是表壓和絕壓相等。3、如果密度為常數(shù)，或者密度是從溫度的型函數(shù)中推導(dǎo)的，則不使用操作壓強。默認為101325Pa參考壓力位置11最新編輯ppt3、定義邊界條件邊界條件就是流場變量在計算邊界上應(yīng)該滿足的數(shù)學(xué)物理條件。在這個彎管中我們要定義流體域材料、入口、出口以及壁面。我們關(guān)鍵是定義后面三項。12最新編輯ppt定義入口選擇速度入口（VelocityInlet）僅僅適用于不可壓縮流體，如果用于可壓縮流體則可能導(dǎo)致非物質(zhì)理解。靜壓：如果入口流動是超聲速的，或者你打算用壓力入口邊界條件來對解進行初始化，那么你必須指定靜壓(termedtheSupersonic/InitialGaugePressure)。只要流動是壓聲速的，F(xiàn)LUENT會忽略Supersonic/InitialGaugePressure，它是由指定的駐點值來計算的。如果你打算使用壓力入口邊界條件來初始化解域，Supersonic/InitialGaugePressure是與計算初始值的指定駐點壓力相聯(lián)系的，計算初始值的方法有各向同性關(guān)系式（對于可壓流）或者貝努力方程（對于不可壓流）。因此，對于壓聲速入口，它是在關(guān)于入口馬赫數(shù)（可壓流）或者入口速度（不可壓流）合理的估計之上設(shè)定的。湍流動能方程k擴散方程e13最新編輯ppt定義出口如果在流場求解前，流場出口處的流動速度和壓強是未知的，就可以選用出流邊界條件，所以這里我們選擇的是outflow型。流量權(quán)重：如果出流邊界只有一個或者流量在所有邊界上均勻分配的，則不必修改，系統(tǒng)會自動將流量權(quán)重的值進行調(diào)整，以使得流量在各個出口上均勻分布。14最新編輯ppt定義壁面在粘性流計算中，fluent使用無滑移條件作為默認設(shè)置。在壁面有平移或轉(zhuǎn)動時，可定義切向速度分量作為邊界條件。15最新編輯ppt4、初始化和計算1）定義求解器控制參數(shù)2）初始化流場3）定義收斂條件4）迭代計算16最新編輯ppt1）定義求解器控制參數(shù)選擇是壓強-速度關(guān)聯(lián)算法關(guān)聯(lián)形式有三種：SIMPLE、SIMPLEC、PISO。常用SIMPLE格式，因為穩(wěn)定性較好，用于定常流計算離散格式PISO:主要用于非定常計算，也可以用于定常，但是與以上兩種相比并無速度優(yōu)勢。如果網(wǎng)格畸變較大也可用這形式。17最新編輯ppt2）初始化流場我們設(shè)置是標準的初始化計算，定義入口為初始值進行全局初始化。18最新編輯ppt3）定義收斂條件設(shè)置各個參數(shù)的收斂殘差值為1e-4勾選plot繪制殘差曲線19最新編輯ppt4）迭代計算迭代步數(shù)報告間隔20最新編輯ppt殘差變化情況圖21最新編輯ppt5、顯示云圖速度云圖壓力云圖22最新編輯ppt云圖的解釋速度矢量顯示越靠近彎管處的二次流越明顯，遠離彎管，二次流逐漸減弱。注：假如沿一邊界的流動因受到橫向壓力的作用，產(chǎn)生了平行于邊界的偏移，則靠近邊界的流體層由于速度較小，就比離邊界較遠的流體層偏移得厲害，這就導(dǎo)致了疊加于主流之上的二次流。23最新編輯ppt湍流模型下不同類型模型的云圖1、RNG模型24最新編輯ppt2、Realizable模型25最新編輯ppt3、雷諾模型26最新編輯ppt顯示軌跡線

軌跡線是被用來顯示求解對象的質(zhì)量微粒流。粒子由你在Surface菜單中定義的一個或多個表面中釋放出來（參看為顯示圖形和數(shù)據(jù)產(chǎn)生表面）?，F(xiàn)形或楔行面經(jīng)常被使用（參考線形和楔形面）。（這里是定義壁面和Y軸中心切面）27最新編輯ppt入口軌跡線圖28最新編輯ppt各位置速度矢量進口ios1ios2ios3解釋：速度矢量顯示越靠近彎管處的二次流越明顯，遠離彎管，二次流逐漸減弱。29最新編輯ppt進口速度矢量30最新編輯pptios1速度矢量進口速度矢量31最新編輯pptios2速度矢量32最新編輯pptios3速度矢量33最新編輯ppt進口速度矢量io