Flow-3D:带自由液面的圆柱扰流仿真

标签:
flow-3d圆柱绕流自由液面杂谈 |
分类: FLOW-3D实例应用 |
圆柱扰流问题是计算流体力学的经典问题之一,很多人会用这个算例来进行模型可靠性的验证,圆柱扰流的流动状态会根据雷诺数的不同而不同,之前有些同学会问道我为什么他的圆柱扰流没能模拟出卡门涡街,这里统一回复一下,雷诺数是需要严重关注的一个因素。本次博文介绍一下应用Flow-3D进行带自由表面的圆柱扰流的模拟方法。
1、模型介绍,模型很简单,整体流域可以认为是一个水槽,整体给一个水位高度,也就是自由液面的位置,流域中间位置设置一个圆柱。类似于这样简单的模型在Flow-3D中直接建模即可。
2、网格划分,水槽的模型不用建,直接设置需要的水槽尺寸,在边界条件中设置左右和底部三个面为壁面wall即可。另外这里要说明圆柱扰流的网格是比较有讲究的,圆柱附近的网格尺寸设置为1/20的圆柱直径,而且至少是这个数值,否则计算结果可能会受到影响。

3、边界条件,水槽的左右面和底面设置为壁面wall,进口给速度边界条件,以及水位高度。如下图所示。

4、初始条件,由于计算的是带自由液面的圆柱扰流,因此初始化要做个fluid region来定义水位高度。
5、物理模型,设置重力方向,和湍流模型。有兴趣的同学可以试试不同湍流模型的流体区别。
6、输出设置,如果需要关心自由液面高度变化,可以勾选output中的Hydraulic data,可以在计算结果中查看水深、平均水深、FROUDE数等水利关系的参数。

7、其他设置,博文就是关键步骤的介绍,其他设置根据具体需要来进行设置。有问题可以留言。
8、结果展示,




有任何技术问题需要交流,可以联系我们哦~
qq交流群:104418569
客服邮箱:415568201@qq.com
新浪微博:有限猿仿真SIMULATION
微信公众号:有限猿仿真