fluent考试题

问题描述

问题如图所示。一股温度为26℃的冷流体流入大管道，在弯管处与另一股温度为40℃热流体混合。管道的长度单位为英寸，而流体的属性和边界条件则使用国际单位。入口管道的雷诺数为2.03×105，利用FLUENT-2D的非耦合、隐式求解器，针对在管道内的定常流动进行温度场、速度场、速度矢量场的求解，自定义动压水头的函数ρV2/2，并显示自定义函数的数值分布。

解题步骤：

1 前处理——利用GAMBIT建立计算模型

首先启动GAMBIT

第1步：确定求解器：选用FLUENT5/6

第2部：创建坐标图：operation—vertex command button—global

在global中依次输入坐标（0,0）（32,0）（0,16）（32,16）（48,32）（48,64）（64,32）（64,64）

确定小管嘴的坐标：利用copy vertices button键，先输入y=-12确定一个点，在copy这个点，输入x=4确定小管嘴的另一个点。

第3步：由节点创建直线：由作业要求连接节点做出直线。

第4步：创建圆弧边

利用operation—edge command button—arc 确定两条圆弧分别用vertices：center、end-points和vertices：radius、start angle、end angle

在小管嘴侧的圆弧的angle分别输入start angle=270 end angle=309.93和start angle=320.07 end angle=360 由此可确定圆弧。

第5步：有线组成面：operation—face command button依次用shift+鼠标左键，顺序点击线来创建面，组成面的边为蓝色。

第6步：确定边界线的内部节点分布并创建结构化网格：mesh—edge键中选择interval count来输入每个边需要的节点数。保证对边节点数一样。

利用mesh—face—mesh faces显示网格，然后在关闭网格。

第7步：设置边界类型：输入inlet1，type为velocity；输入inlet2，type为velocity；输入outlet，type为outflow。其他的边默认为墙体wall。

第8步：输出网格并保存会话：file—export—mesh，关闭GAMBIT。

2 利用fluent进行混合器内流动与换热的仿真计算

启动fluent的2D求解器后进行以下操作。

第1步：与网格的相关操作：

1.1读入网格mesh文件

1.2网格检查grid—check 信息

1.3 平滑（和交换）网格

点击grid—smooth/swap，默认设置。

1.4 确定长度的单位：在grid was greated in中选择in

1.5 显示网格如下：

图1 管道网格图

第2步建立求解模型

2.1 保持solver默认不变

2.2设置标准k- 湍流模型：选择k-epsilon，然后保留默认设置

2.3选择能量方程define—model—energy equation

第3步：设置流体的物理特性

3.1 创建新流体，取名为water，在属性栏内输入流体的物理特性：density=1000，Cp=4216,

Thermal conductivity=0.667,viscosity=0.0008

第4步：设置边界条件

4.1设置流体：在zone栏内选择fluid，在type栏选fluid，点击set键后在material 下选water

4.2设置冷水入口速度边界条件