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stanstanne

银虫 (正式写手)

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专业: 流体力学

[交流] fluent中做流动模拟，压降和经验关系式不符合，请大神们提点意见已有8人参与

做一个光滑管道里的流动模拟，需要计算压力损失因子。

模拟参数设置如下：
（1）general ：pressure-based；steady；Gravity开启；
（2）models ：能量方程关闭；选择湍流模型，enhanced壁面函数（模拟结束查看y+值，小于1）；
（3） Materials：水为流动工质，管道材料为铝；
（4）boundary conditions ：进口为速度进口，入口Initial gauge pressure为0；出口选择outflow；
（5）dynamic mesh ：没有设置；
（6） reference values：没有设置；
（7）solution methods，solution controls ，Monitors ：默认设置；
（8）Solution Initialization ：从入口算起；
其中入口湍动能和湍流耗散率计算公式如下

计算结束之后，使用reports获得进出口压差，然后使用如下公式计算压力损失因子：

相关计算压力损失因子的经验关系式如下：

经过几次计算，发现模拟出来的压力损失系数和经验关系式的系数误差总接近20%。

麻烦路过的各位大神看一下，是否有哪儿的设置有问题，先谢了

附件中有case文件，网格文件和数据表格

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附件 1 : 0.01mm_without_plug_coarse_test_flow_model_Re_4000.cas

2017-05-15 10:26:27, 34.4 M

附件 2 : 0.01mm_without_plug_coarse.msh

2017-05-15 10:26:44, 48.83 M

附件 3 : 流动模型验证.xlsx

2017-05-15 10:27:09, 36.82 K

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我是一个粉刷匠

1楼2017-05-15 10:29:16

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stanstanne

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引用回帖:

4楼: Originally posted by stanstanne at 2017-05-15 13:05:08
好吧，湍流充分发展区的速度分布并不简单，看来得下点功夫了

问题解决了，说一下解决思路。

（1）摩擦阻力因子这个公式只适用于湍流充分发展区，所以压差也只能是湍流充分发展区域的压差

（参考文献：Fundamentals of Heat and Mass Transfer第七版 523页）

（2）怎么得到湍流充分发展区域的压差：建流动区域的中心线，然后得到中心线上流体沿流动方向的速度分布

（3）从fluent中导出中心向上的数据，得到刚建立湍流发展区处的速度：V=V_out*99%，然后找到对应速度处的坐标值；

（4）根据坐标在该位置处建立平面，然后得到该平面和出口的压力差；

这样计算出来的压力差和Petukhov修正、Blasisus修正就对应上了，误差为1%。

搞出来了，很开心，希望对大家有帮助