基于Fluent的圆柱绕流数值模拟实例

"Fluent算例：圆柱绕流数值模拟" 本文主要介绍了使用Fluent软件进行圆柱绕流数值模拟的实例计算和前期建模，以及网格划分。该实例计算了圆柱体在雷诺数Re为200时的卡门涡阶脱落情况。 一、问题描述 圆柱绕流问题是流体力学中一个经典的问题。在这个问题中，一个圆柱体被放在静止的流体中，然后流体以很低的速度（雷诺数很小）绕流圆柱体。在这种情况下，流体在前驻点速度为零，而后沿圆柱体两侧流动，流动在圆柱体的前半部分是降压，速度逐渐增大到最大值，而后半部分是升压，速度逐渐下降，到后驻点重新等于零。 二、GAMBIT建模 在GAMBIT中，首先需要创建点。操作步骤是点击[pic]—[pic]—[pic]，然后在X、Y、Z上分别输入流体域的边界点的值。在这里取x最小值为-6，最大值为20，y的最小值为-4，最大值为4。对于二维圆柱的创建只需要输入圆心坐标和不在同一条直线上的二个点坐标值即可。创建完成后，如图2所示。 接下来，需要在圆柱外面加上一个长为4的正方形，取四个点（-2，2），（-2，-2），（2，-2），（2，2）以及点（-2，4），（-2，-4），（2，4），（2，-4）。点创建完成后，如图2所示。 三、网格划分 在GAMBIT中，可以使用结构化网格划分，网格划分的步骤是点击[pic]—[pic]右键单击[pic]，然后在下拉菜单中选择[pic]，打开“CreatFullCircle”对话框，如图3所示。 按照提示，在Center后选择圆心点，在End-Point后面选择圆周上的两个点，点击Apply。然后，右键点击[pic]，在出现的下拉菜单中选择[pic]，创建流体域的外围边界线。依次点擊外围各点连接成直线，如图5所示。 四、Fluent计算 在Fluent中，可以进行非稳态计算，设置动画，后处理压力云图、速度矢量图等。数据保存可以选择合适的文件格式。 五、结论 本文介绍了使用Fluent软件进行圆柱绕流数值模拟的实例计算和前期建模，以及网格划分。该实例计算了圆柱体在雷诺数Re为200时的卡门涡阶脱落情况。通过本文，读者可以了解到圆柱绕流问题的基本原理和Fluent软件的使用方法。