FLUENT河流弯道二次流模拟
正文共： 662字 8图 预计阅读时间： 2分钟1 前言河流在弯曲的河道中流动时会产生二次流，使得弯曲河岸外侧（凹岸）被水冲刷，内侧（凸岸）有沉积物堆积[1]。今天我们用一个三维案例简单模拟一下这个现象。2 建模与网格根据参考文献[1]创建如下的三维河道模型，划分六面体结构化网格，单元数19.2万，最小正交质量0.8。 3 边界条件与求解设置水沙运动是两相流运动，本案例的核心设置是采用欧拉双流体模型将水和沙子均看作是流体，认为二者之间相互穿透，用体积法分数来描述每一相的存在[2]。主相为水，次相为沙子，我们偷懒直接修改空气的物性参数，比如沙子密度2650kg/m3，直径0.1mm。其他的参数我们先不修改，采用默认值，将来有精力再做系统性研究。 考虑水深方向的重力，务必不能忘了。 河道入口设置为速度入口，两相的速度均为0.5m/s，其中沙子的体积分数0.1%。 出口设置为压力出口，表压0Pa。两侧和底面均为无滑移壁面。顶部为对称边界。这是一种简化的理想模型处理，这样就省略了顶部的空气的影响。本案例的湍流模型设置如下，可能不是最合适的，可以考虑RSM模型。 欧拉模型的稳态求解可能较难达到良好的收敛结果，比如本案例，如果采用稳态计算，残差有点难看。可以这样处理，先稳态求解获取初始值再进行瞬态求解，时间步长0.5s，最后可以获得很好的收敛解，残差图如下。 4 计算结果我们看一下弯头几个截面的沙子体积分数分布，可以明显看出河道凸岸这一侧的沙子沉积现象。这一点也可以从沙子体积分数等值面看出。 参考文献[1] 基于CFD的河流弯道二次流的三维数值模拟[2] 风沙运动的欧拉双流体模型参数研究来源：仿真与工程
