實例 90度彎管內(nèi)流體的流動分析 本實例通過對簡單三維彎管內(nèi)流體流動的分析，介紹運用FLUENT進行數(shù)值仿真計算的基步驟。一、實例概述在實際輸水、輸油過程中經(jīng)常會遇到彎管管路。如圖1.1為水平放置的90度水平彎管，空氣從左側進入，從右側出去，空氣的入口流速為0.01m/s。下面我們就用FLUENT來進行管內(nèi)流場的模擬。圖1.1 彎管基本尺寸二、模型的建立1. 雙擊GAMBIT的桌面快捷方式，彈出GAMBIT啟動對話框，單擊run按鈕，即啟動了GAMBIT。圖1.2 GAMBIT啟動對話框2. 單擊 ，在Creat Real Circular Face 面板的Radius對話框中輸入10，在Plan面板中選擇YZ，單擊Apply得到如下圖1.4所示的圓面。 圖1.3 圓的繪制圖1.4 在YZ平面上的圓3. 單擊 右擊 ，在Sweep face中選擇face.1，在Path選項中選擇Vector，在單擊Define按鈕，在Vector Definition面板中選擇X軸正方向，在大小中選擇100，如圖1.6所示，然后單擊Apply按鈕即得到圖1.7所示的圓柱體。圖1.5 Sweep face面板圖1.6 Vector Definition 面板圖1.7 圓柱體4.彎管的建立，需要移動坐標原點。如下圖1.8所示，單擊 ，建立新的坐標原點。新的坐標系如圖1.9所示。圖1.8 坐標面變換對話框圖1.9 新的坐標原點5.彎管的建立，單擊 ，在Face中選擇face2，轉動角度為90度，轉動軸為Z軸正方向，單擊Apply即可。圖1.10彎管的繪制圖1.11 彎管圖6.采用與上一步建立圓柱體相同的方法建立另支直管，通過拉伸彎管的面來得到另一個直管，從而得到三維的彎管模型，如圖1.12所示。圖1.12 彎管物理模型三、網(wǎng)格的畫分 1.激活另一個坐標系。選擇c-sys.1。圖2.1 激活坐標面板圖2.2 選擇坐標2.在入口面上進行網(wǎng)格畫分。 2.1單擊 ，輸入（0，0，0），單擊Apply即可得到原點。圖2.3 原點的繪制2.2 單擊 ，選擇vertex1和vertex5，建立一條直線，如圖2.5所示。圖2.4 線的繪制圖2.5 建立的線2.3 單擊 ，選擇剛才建立的直線，繞x軸復制旋轉135度，再旋轉-135度，即可得到二條直線，如圖2.7所示。圖2.6 復制、旋轉操作面板圖2.7 得到的二條直線2.3 要將這三條直線用點進行分割。單擊 ，分別選擇這三條直線，在Value 對話框中輸入0.666。即可得到如圖2.9所示的三個分割點。圖2.8 分割線面板圖2.9 分割的三點2.4 單擊 ，在Center邊框中選擇最上方的點，在End-Points邊框中選擇下面的兩個點。單擊Apply，即可得到如圖2.11所示的圓弧。圖2.10 圓弧面板圖2.11 圓弧2.5 單擊 ，將圓弧復制旋轉3份以及邊2份，得到如圖2.13所示的圖形。圖2.12 復制、旋轉面板Figure2.13 圓弧圖形2.6單擊 ，在面板中選擇四條圓弧生成面域，得到如圖2.14所示的圖形。Figure2.14 生成的面域2.7 單擊 ，即出現(xiàn)Split Face對話框，在上面選擇大圓，在下面選擇新生成的圓弧面域。Figure2.15 Split Face對話框圖2.16生成的面域2.8單擊 ，在edges中選擇四條較短的邊，在Face中選擇圓環(huán)，單擊Apply。圖2.17 投影面板2.9單擊 ，選擇all，單擊Apply；采用同樣的方法刪除多余的點得到如下圖2.19所示的圖形。圖2.18 刪除邊按鈕圖2.19 最后分塊2.10 單擊 ，選擇圓內(nèi)的四條相同的線段和圓弧，在interval size 中輸入0.5，單擊Apply即可。同時，可以得到如圖2.21所示的圖形。圖2.20 mesh Edges 面板圖2.21 線網(wǎng)格2.11 單擊 ，在Faces中選擇圓上的5個面，單擊Apply，即可得到如下圖2.23所示的面網(wǎng)格。圖2.22 Mesh Faces 面板圖2.23 面網(wǎng)格2.12 體網(wǎng)格的畫分，單擊 ，在Volumes 中選擇Volume.1（即第一個圓柱體），使用六面體結構化網(wǎng)格，采用Cooper的網(wǎng)格畫分方法。在interval size 中輸入1，即可得到如圖2.25所示的體網(wǎng)格。圖2.24 Mesh Volumes 面板圖2.25 體網(wǎng)格2.13 采用相同的方法對其它兩個體畫網(wǎng)格。即可得到如下圖2.26所示的網(wǎng)格。圖2.26 最終的結構化網(wǎng)格四、邊界條件的設定3.1 單擊 ，在Type 中選擇Velocity Inlet，在Face 中選擇入口的5個面，單擊Apply即可。同理，選擇出口的一個面，在Type 中選擇Pressure Outlet即可。圖2.27 邊界條件設定對話框圖2.28 面選擇對話框五、導出mesh文件 單擊File Export Mesh，即出現(xiàn)如圖2.30所示，如果是二維圖形，則需要選上2D復選框。三維圖形則不用選擇。在作圖過程中，注意觀察Command 對話框，如圖2-31所示。