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Tingstar

铁虫 (小有名气)

[求助] Fluent三维圆柱绕流计算

因为本人正处于入门阶段,想使用Fluent做三维圆柱绕流计算,但是还是有些问题没弄清楚,所以想向各位请教。
问题背景:
圆柱D=0.536m,入口距离圆柱20m,出口距离圆柱15m,两侧边界距离圆柱均为1.5m,水深0.54m;
网格如下:
Fluent三维圆柱绕流计算
Fluent三维圆柱绕流计算-1
入口velocity-inlet0.326m/s
Fluent三维圆柱绕流计算-2
这里的湍动能和耗散率是需要自己给定还是程序已经算出来?如果自己给定是不是用这几个公式算出来填上就可以了?
l = 0.07L (本问题水力直径L=0.54*2+3这样算对吗?)
k=1.5*(u_avg*I)^2
epsilon=C_mu^0.75*k^1.5/l
出口perssure-outlet
k-e、k-w、LES三个模型都使用过
计算的结果是,在圆柱下游与实验结果对比差异均较大
以下是LES模型下的计算结果
Fluent三维圆柱绕流计算-3
距离地面10cm的水平流速u和垂直流速w大小,其中蓝色为计算值,品红为实验值
Fluent三维圆柱绕流计算-4
距离底面20cm的水平流速u和垂直流速w大小,其中蓝色为计算值,品红为实验值

可以看出,计算的结果跟实验结果差异还是比较大的。

此外我又做了如下变动
希望做带自由便面的三维圆柱绕流,
选用了k-e RNG模型,
开了vof方法,勾选了Open channel flow。
网格划分如下
Fluent三维圆柱绕流计算-5
Fluent三维圆柱绕流计算-6
水深0.54m,圆柱上表面在水面以上,距离计算的上边界0.1m
计算了两种情况
1                Boundary conditions
        inlet-water         velocity-inlet=0.326
        inlet-air        pressure-inlet
        boundary-air        pressure-inlet
        outlet        pressure-inlet

2                Boundary conditions
        inlet-water         velocity-inlet=0.326
        inlet-air        pressure-inlet
        boundary-air        pressure-inlet
        outlet        outflow

pressure-inlet和pressure-outlet情况下,均在设置边界条件下勾选open channel
Fluent三维圆柱绕流计算-7

我想知道,如果不勾选Open Channel仍设置为压力入口和出口,可以吗?计算出来的结果还是自由表面问题吗?

对于inlet-water,还设定了
Fluent三维圆柱绕流计算-8

Reference Value如下,都是默认值
Fluent三维圆柱绕流计算-9
对此有一个问题,我在设置reference-value时 选择from inlet
那下面的Area和Length应分别为多少?是入口的面积3*0.54和0.54还是其他相应的值?

时间步长如下
Fluent三维圆柱绕流计算-10
计算的结果之一
距离地面10cm的水平流速u和垂直流速w大小,品红为实验值,其中深蓝色为pressure-outlet结果,浅蓝色为outflow结果。
Fluent三维圆柱绕流计算-11

计算的结果一直都不太好,是不是我哪里设置的对,求指导。

此外我在此种条件下选用过k-w SST模型,但是在计算完成后看不到自由水面的pressure magnitude,想请教这是什么原因。

Fluent三维圆柱绕流计算-12
mesh2.jpg
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匿名

用户注销 (文坛精英)

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2楼2016-04-30 19:04:55
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圈圈喵喵

新虫 (初入文坛)

LES模拟,要求较好的网格精度,时间步长正确选取

发自小木虫IOS客户端
3楼2016-10-18 08:29:29
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小强aaa

新虫 (正式写手)

圆柱里面也需要网格怎么办

发自小木虫Android客户端
4楼2017-01-12 08:34:51
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