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金虫 (初入文坛)

[求助] 求助关于计算斯托克斯流中一物体受力的问题

本人刚学用fluent不久,想用fluent 计算一个非常简单的问题: 一个物体在斯托克斯流(雷诺数《1,可用层流模型)中运动所受的阻力。
我从最简单的球开始,结果发现fluent出来的结果与 斯托克斯公式( )相差甚远。请各位大神帮忙指导一下
下面是我具体的问题。

一、我要模拟的是半径1e-6 m 的小球,以1e-6m/s的速度在水中运动,求出其所受的阻力。这里Re~1e-6 ,所以可以用层流模型。
    我的问题是:如果我在fluent中,model选择的是laminar,对于1e-6 m的小球以1e-6m/s 运动 和 1m 的球以1m/s 运动计算结果有本质区别吗?
   在我的计算中,前者竟然在一次迭代后就停止了,尽管我在residue中 将 convergence criteria 改到了1e-15。
   而且这两个计算report》force 中得到的结果都与斯托克斯公式的理论结果有数量级的差别。
   两次计算中,我是使用同一个网格,通过在 fluent》scale 的方法改变我的研究问题的尺度
二、我在gambit 中绘制网格,求解域设为10*10*15,球的半径设为1.
    球面采用elements:tri   ,type:pave,体网格默认,没有划边界层网格。
    一侧为 velocity inflow,一侧outflow, 其他面包括球面均为wall
  下面的图均是用米的量级做的,用微米的量级做的尾流等都会小很多

求助关于计算斯托克斯流中一物体受力的问题
网格俯视图


求助关于计算斯托克斯流中一物体受力的问题-1
网格


求助关于计算斯托克斯流中一物体受力的问题-2
残差


求助关于计算斯托克斯流中一物体受力的问题-3
velocity contour


求助关于计算斯托克斯流中一物体受力的问题-4
pressure contour
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