Fluent入门验证案例 | 非对称管道湍流分离仿真

本案例为入门案例，对海水与淡水两种混合液体的流动状态展开了仿真计算，其中淡水位于上层、海水位于下层。本案例利用Fluent中的湍流模型进行仿真计算。对 x = 10m 时混合层中盐水的质量分数进行监测，并与相关文献的结果进行比较，实现了对计算结果准确性的验证。适合fluent初学者练手使用。计算模型与设置1 workbench 设置 本案例具体设置如下图： workbench 模块选择图2 SCDM 设置 2.1 导入几何 本案例的模型十分简单，采用二维模型进行相关计算，具体的模型参数如下图所示 ：几何尺寸参数与边界条件示意图2.2 网格设置 采用SCDM 进行网格划分，采用四边形网格划分，具体的网格划分如下图所示：网格划分示意图3 FLUENT 设置 3.1 General设置与网格导入 首先导入网格，然后勾选为稳态计算，选择压力基求解器。开启重力选项，重力加速度采用-9.81。 通用设置示意图3.2 材料设置 依据相关文献数据，对材料进行设置，两种混合流体分别为淡水和海水，相关设置如下如所示： 海水材料设置淡水材料设置混合物质处设置如下，只选择淡水与海水两种物质： 3.3 模型设置 模型选择湍流模型ke，并打开组分传递，相关设置如下如所示： 湍流模型设置组分模型设置3.4 边界条件设置对速度入口条件进行设置，其中海水入口的流入速度为0.32m/s，全部为海水，具体设置如下图所示：海水入口速度设置海水入口物质设置淡水入口的流入速度为0.52m/s，淡水组分质量分数设置为1，具体设置如下图所示：淡水入口速度设置 淡水入口物质设置top壁面设置为滑移壁面，具体设置如下图所示：top边边界条件设置3.5 初始化设置 然后进行标准初始化设置，具体设置如下图： 标准初始化设置示意图 3.6 计算设置 此处进行的计算设置如下： 运行设置示意图4 后处理结果 4.1 后处理结果 对混合流体的湍流计算仿真结果进行可视化处理，其物质分布结果如下图所示： 密度可视化云图对 x = 10m 时混合层中盐水的质量分数进行监测，可以发现与Fluent官方案例的结果一致，具体结果如下图：仿真计算结果 文献结果 来源：CFD仿真库