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1workbench设置本案例具体设置如下图：workbench模块选择图2SCDM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3FLUENT设置3.1General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