中可以使用的湍流模型有很多种。在使用各种湍流模型时,哪些变量需要设定,哪些不需要设定以及如何给定这些变量的具体数值,都是经常困扰用户的问题。本小节只讨论在边界上设置均匀湍流参数的方法,湍流参数在边界上不是均匀分布的情况可以用型函数和UDF(用户自定义函数)来定义,具体方法请参见相关章节的叙述。
分别在Insert和CFX、Solution下进行。CFX并行计算,首先Insert,Solver,Execution、Control,ParallelEnvironment。然后Run、Mode,IBM、MPI、Local、Parallel。最后Number、of、Processes,设置并行数。首先CFX、Solution,Parallel、Environment。然后Run、Mode,IBM、MPI、Local、Parallel。最后Number、of、Processes,设置并行数。
CFX中的湍流模型比较全面和多,设置方式也有他自己的特色。他主要是以计算域网格为对象的,所以湍流模型放在域的流体模型中了。这和NUMECA以计算流体力学中的概念为主要对象有所不同,熟悉后也可以很快适应。
fluent的仿真数据用哪边网格如图4-2(a-b),总网格数为377438。
4-2(a) 道近阀芯处结构化网格(65°半开)
图4-3(b) 流道非结构化网格(65度)
图4-2(c)网格质量
4.3求解设置及计算
4.3.1边界条件及其他参数设置
使用软件:ANSYS FLUENT 15
液体工况:ρ=2.81 kg/(m^3) 氨气
入口条件:Total-pressure=0.50MPa
出口条件:Static-pressure=0.30MPa
壁面处理:标准壁面函数(Standard Wall Functions)
湍流模型:k-epsilon湍流模型
4.3.2计算步骤
利用ANSYS FLUENT 15进行内部流场的稳态运算。依然以半开(65度)工况下的计算过程为例,其余工况与其相同:
(1) 将mesh文件导入FLUENT中,检查网格质量,查看是否有负网格。若有,则需回ANSYS ICEM重新画网格。若无,则同一单位。
(2) 选择基于压力法求解器(Pressure-Based Solver),稳态流(stead)。
(3) 依照数据设定湍流模型、壁面函数及其他参数。(阀内流动非常复杂,阀后也会产生分离和漩涡,因此选择k-epsilon湍流模型;流体与壁面接触的边界为静止壁面,故近壁区采用标准壁面函数法;由于流体粘性的作用,流体和固体界面之间没有滑移,,因此固壁面采用无滑移边界条件。
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