涡流和旋转流动

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流体力学涡流

流体力学涡流

流体力学涡流涡流涡流可以被定义为流体中的涡旋流动,它是一种特殊的流动形态,可以在任何流体中形成。

涡流可以产生动力效果,在空气动力学,流体力学,包括气动力学中,涡流被广泛应用。

例如,涡流是飞机翼设计的基本思想,涡流是潜艇和舰船行进的基础,涡流在很多机器人电机设计中也被重视。

涡流的运动涡流的运动与常规流体运动完全不同。

它没有向量,而是以旋转的方式,沿着任何给定方向的某些方式移动。

该涡流的中心通常是一个可见的,并且可以被观察到的固定任何其他流体运动的物体。

外围的流体会扭曲,直到形成环形涡流,由于涡流的运动,周围的流体得以加速,涡流的动能可以被转换成热能或其他形式的能量。

涡流的物理机制涡流的发生是由于流体的不均匀运动,这种运动会产生一个跟随它的旋转的涡流场。

但是,涡流的发生不仅取决于不均匀的流动,还和流体的特性,速度,流体的密度,流体的压力,流体的温度等因素有关。

涡流的种类1. 自然涡流:在天气系统中,涡流是一种自然形成的流动现象,它是由空气温度冷却造成的,形成圈状涡旋运动的空气柱,即称为涡流。

2. 激波涡流:当飞机在一定条件下的飞行过程中,在飞机面后的某些区域产生涡流,这种涡流称为激波涡流。

3. 被动涡流:当流体面临质心间的不均匀运动时,就会形成一种由流体自身产生的涡流,称为被动涡流。

涡流的应用1. 涡流可以用于提供被动的气动力,可以用于提供航行器的气动推进力,减少燃油消耗。

2. 涡流可用于测量流体的流动特性,可以用于检测液体流体中的渦度,流速等参数。

3. 涡流可用于提供被动的聚焦和吸收效果,可以用于增强气流效率和提高工作效率。

4. 涡流可以用于个性化设计和调节,可以用于减少其他类型流体中激波的影响,减少声音,气动噪声等。

流场涡流消除原理

流场涡流消除原理

流场涡流消除原理1. 引言流体力学是研究流体运动规律的一门学科,而流场涡流消除是流体力学中的一个重要问题。

涡流是流体中形成的旋转流动,它会导致能量损耗、流体不稳定以及流场的混乱。

因此,消除涡流对于优化流体运动、提高流场稳定性具有重要意义。

2. 涡流的形成原因涡流的形成可以有多种原因,主要包括以下几个方面:2.1 流体粘性流体的粘性是导致涡流形成的主要原因之一。

当流体在运动过程中,由于粘性的存在,会发生内部的摩擦,从而形成旋转的涡流。

2.2 流体不稳定性流体在运动过程中,由于某些外部因素的作用,如压力梯度、温度梯度等,会导致流体发生不稳定性,从而形成涡流。

2.3 流体流动的速度梯度当流体在流动过程中,速度梯度较大时,会导致流体发生剪切,从而形成涡流。

3. 涡流的危害涡流的存在会对流体运动和流场稳定性产生一系列的危害,主要包括以下几个方面:3.1 能量损耗涡流会导致能量的损耗,使得流体运动效率降低。

3.2 流体不稳定涡流的存在会使流场变得不稳定,从而影响流体的正常运动。

3.3 流场混乱涡流会导致流场的混乱,使得流体运动变得无序。

4. 涡流消除的原理为了消除涡流,需要采取一定的措施和方法。

涡流消除的原理主要包括以下几个方面:4.1 控制流体粘性通过控制流体的粘性,可以减少涡流的生成。

一种常用的方法是添加流体添加剂,如聚合物等,来改变流体的粘性。

4.2 控制流体稳定性通过控制流体的稳定性,可以减少涡流的生成。

一种常用的方法是调整流体的温度、压力等参数,使其保持稳定状态。

4.3 控制流体流动速度通过控制流体的流动速度,可以减少涡流的生成。

一种常用的方法是通过改变管道的形状或增加流体的流动阻力,来控制流体的流动速度。

4.4 优化流体流动结构通过优化流体的流动结构,可以减少涡流的生成。

一种常用的方法是通过改变流体的流动方向和流动路径,使其保持顺畅的流动状态。

5. 涡流消除的应用涡流消除技术在工程领域有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:5.1 涡流消除器涡流消除器是一种专门用于消除涡流的装置,通过改变流体的流动状态,从而减少涡流的生成。

涡流和旋转流动

涡流和旋转流动

涡流和旋转流动在许多重要的工程问题中都包括涡流和旋转,FLUENT 很适合模拟这些流动。

在燃烧中涡流是很常见的,为了增加滞留时间和流动模式的稳定性,在喷嘴和燃烧室中需要诱导涡流。

在涡轮机,混合箱和各种各样的其它应用中都存在旋转流动问题。

在对涡流和旋转流动分析之前,你首先要对所解决的问题进行大致的分类,一般有如下五种流动类别:● 涡流和旋转流的轴对称流动● 完全的三维涡流或旋转流动● 需要旋转参考系的的流动● 需要多重旋转参考系或混合平面的流动● 需要滑动网格的流动本节将会介绍前两类问题的模拟和解决过程。

剩下的问题都包括移动壁面问题,我们将会在移动壁面中的流动一节讨论。

旋转流动和涡流的概述涡流和旋转流动的轴对称流动你的问题可能是关于几何图形与边界条件为轴对称的,但是仍然包括旋转和涡流。

在这种情况下,你可以在模拟二维流动(即解决轴对称问题),并包括圆周速度(或涡流)的预测。

需要注意的是,轴对称假定隐含了流动中没有周向梯度,但是仍然有非零的涡流速度。

二维涡流的切向动量方程为:()()()r vw r w r r r r x w r x r vw r r r uw r x r w t ρμμρρρ-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂+⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂∂∂=∂∂+∂∂+∂∂321111其中x 是坐标轴,r 是径向坐标,u 是轴向速度,v 是径向速度,w 是漩涡速度。

三维涡流当几何图形有变化和/或具有周向流动梯度时,你需要用三维模型预测漩涡流动。

如果你使用的三维模型中包括了涡流和旋转流动,你必须注意坐标系限制。

除此之外你可能还会考虑将问题简化为一个等价的轴对称问题,尤其是对初始的模拟计算。

初始的二维研究可以很快确定各种模拟和设计的选项的影响,所以它对我们模拟涡流的复杂性很有帮助。

对于包含涡流和旋转的三维问题,在问题的设定过程中没有什么特别需要输入的内容,也没有特别的解的程序。

但是需要注意的是,在定义速度入口边界条件的输入时,你可能需要使用柱坐标系,具体可以参阅定义速度一节。

气体涡流产生的原理是啥

气体涡流产生的原理是啥

气体涡流产生的原理是啥
气体涡流产生的原理是由于气体在流动时,受到阻力和惯性的作用,会产生旋转运动。

当气体通过狭窄的通道或器件时,流动速度会增加,而在气流周围形成涡流。

涡流是一种旋转的气流,在一定条件下,会呈现出类似旋涡的结构。

气体涡流的形成主要有两个原理:
1. Bernoulli原理:根据贝努利方程,当气体在狭窄通道中加速流动时,气流的速度增加,而气流的压力会下降。

因此,在通道的收缩处,气体流速增加,压力降低,从而产生旋转运动,形成涡流。

2. 转流现象:当气体通过弯曲的通道时,由于气流受到不同方向的作用力,在通道内部会产生旋转运动,形成涡流。

气体涡流产生的具体原理取决于流体力学的研究和分析,涉及到欧拉方程、雷诺方程、纳维-斯托克斯方程等流体动力学的基本原理。

液力耦合器工作原理

液力耦合器工作原理

液力耦合器工作原理液力耦合器是一种常见的传动装置,广泛应用于各种机械设备中。

它的主要作用是通过液体的流动来传递动力,并实现不同轴之间的传动。

液力耦合器的工作原理可以简单地概括为液体的流动和转动力矩的传递。

下面将详细介绍液力耦合器的工作原理。

液力耦合器由驱动轮、从动轮和液体填充的转子组成。

驱动轮和从动轮通过液体填充的转子相互连接。

当驱动轮旋转时,液体填充的转子也会随之旋转。

液力耦合器的工作过程可以分为三个阶段:启动阶段、加速阶段和稳定工作阶段。

在启动阶段,当驱动轮开始旋转时,液体填充的转子也开始旋转。

由于液体的黏性,转子旋转时会产生涡流,涡流的方向是与转子旋转方向相反的。

这种涡流会使液体填充的转子产生扭矩,从而带动从动轮旋转。

在启动阶段,液力耦合器的输出扭矩较小。

在加速阶段,随着驱动轮的转速逐渐增加,涡流的强度也会增加。

涡流的增强会使液力耦合器的输出扭矩逐渐增大,直到达到最大扭矩。

在加速阶段,液力耦合器的输出扭矩与驱动轮的转速成正比。

在稳定工作阶段,当驱动轮的转速达到稳定值时,涡流的强度也会达到稳定值。

在这个阶段,液力耦合器的输出扭矩保持不变,只要驱动轮的转速不发生变化,液力耦合器就能保持稳定的工作状态。

液力耦合器的工作原理可以通过以下几个关键概念来解释:1. 液体填充的转子:液力耦合器中的液体填充的转子起到传递动力的作用。

它由螺旋形叶片组成,当驱动轮旋转时,液体填充的转子也会旋转,并通过涡流传递动力。

2. 涡流:涡流是液力耦合器中液体流动时形成的旋转流动。

涡流的方向与液体填充的转子的旋转方向相反。

涡流的产生和增强会使液力耦合器的输出扭矩逐渐增大。

3. 输出扭矩:液力耦合器的输出扭矩是指从动轮所承受的转动力矩。

输出扭矩的大小取决于驱动轮的转速和液力耦合器的设计参数。

液力耦合器具有以下几个优点:1. 起动平稳:液力耦合器在启动过程中,由于液体的黏性,可以实现平稳的启动,减少机械设备的冲击和振动。

2. 自动变速:液力耦合器可以根据驱动轮的转速自动调整输出扭矩,实现自动变速,适应不同工况的需求。

产生涡流的条件

产生涡流的条件

产生涡流的条件
涡流是一种旋转的气体液体>流动,与其他形式的流动不同,它的流动是由内部的涡旋力引起的。

涡流的流动受到多种外部因素的影响,它们决定了涡流的形成和发展。

下文将展开关于产生涡流的条件以及其影响。

一般来说,产生涡流需要两个要素:流体和力。

对于涡流来说,力可以是重力,即当一个液体流体流经一个向下转弯时产生的重力;也可以是流体力,即当一个液体流体穿过一个可以产生拉力的场所例如圆管时,由于拉力,液体会有旋转的运动。

此外,波动也是影响涡流形成的重要因素。

波动可以使流体产生不均匀的流动,从而导致涡流的产生。

此外,流体的粘性也会影响涡流的形成,粘性越高,涡流就越容易形成。

流体的性质也会影响涡流的形成,流体越轻,涡流就越容易形成,反之,流体越重,涡流就越难形成。

此外,外界大气的压力也将影响涡流的形成。

大气压力越大,则涡流的形成更容易。

在一定条件下,流体的旋转运动可能会把流体分割成多个旋涡,这就是涡流的形成,它的核心就是流体的旋转。

另外一个涡流的重要特性是隔离,也就是说,涡流中的任何区域都不会与外部空间的气体或液体混合。

总之,产生涡流需要以下条件:流体和力,波动,流体的粘度,流体性质和外界大气压力,当这些条件具备时,在一定条件下,流体的旋转运动就可以产生涡流。

由此可见,要想产生一个涡流,必须有
多种因素的配合,才能形成。

水力旋流器的原理

水力旋流器的原理

水力旋流器的原理
水力旋流器是一种利用液体旋转流动的力学原理来分离物质的设备,其工作原理如下:
1. 水进入旋流器:水力旋流器由一个入口管和一个漩涡室组成。

水通过入口管进入旋流器,并在漩涡室中形成旋转流动。

2. 旋转流动的效应:由于旋转流动的效应,水中的砂、泥、小颗粒等较重的固体物质会被甩向旋流器的外壁,形成一个旋流区域。

3. 固体物质分离:旋流器内部的压力梯度使得固体物质靠近旋流器的外壁而趋于静止,而较轻的液体则在旋流器内部形成中心旋涡。

4. 固体物质排出:固体物质在旋流器的外壁上沉积,逐渐形成一个下沉区域。

随着固体物质的积累,它们会自然下滑到旋流器的底部,并通过排泥口排出旋流器。

5. 液体的排出:轻质液体一般位于旋流器的中心部位,在旋转的过程中形成一个中心涡流。

中心涡流会将轻质液体推向旋流器的出口,最后通过出口管排出旋流器。

总结起来,水力旋流器通过液体旋转流动的效应,利用固体物质的重力和离心力
的差异,将固体和液体分离并分别排出。

这种原理使得水力旋流器在液体固液分离、固液分级、固液分类以及溶解气体的除去等方面具有较高的效率和应用价值。

流体力学中的涡流

流体力学中的涡流

流体力学中的涡流涡流是流体力学中一种非常重要的现象。

它是指流体中由于转动而形成的旋涡区域。

涡流在自然界和工程实践中广泛存在,并且对于流体力学的研究和应用具有重要的意义。

本文将介绍涡流的定义、产生机制、特性、数值模拟以及在实际应用中的重要性。

一、涡流的定义涡流是指流体中的旋涡运动。

当流体在速度、密度、温度等物理性质上存在梯度时,就会产生旋涡。

旋涡是流体中速度的旋转部分,其方向与流体速度相切。

涡流的生成是流体动量守恒和能量守恒的结果。

二、涡流的产生机制涡流的产生有多种机制,包括流体之间的摩擦、离心力、涡街等。

其中最常见的涡流产生机制是由于流体运动中的转动不平衡。

当流体在流动的过程中遇到障碍物或者物体的几何形状发生变化时,会形成局部的涡流。

三、涡流的特性涡流具有许多独特的特性,包括自旋、离心力、涡核和涡旋强度等。

自旋是指涡流围绕自身轴线旋转的性质,它与涡旋强度密切相关。

离心力是涡流产生的核心力量,它使得液体在旋转的过程中呈现向外的离心趋势。

涡核是指涡流的中心区域,其中速度最大。

涡旋强度是衡量涡流强度的重要参数,它与涡流体积和速度等因素有关。

四、涡流的数值模拟由于涡流本身具有复杂的运动方式和流体动力学特性,研究涡流往往需要进行数值模拟。

数值模拟方法包括有限元法、有限体积法、有限差分法等,它们通过离散化流体方程组来近似描述涡流的运动。

数值模拟可以帮助工程师和研究人员理解涡流的行为、评估设计方案以及优化流体系统的性能。

五、涡流在实际应用中的重要性涡流在自然界和工程实践中都具有重要的应用价值。

在自然界中,涡流是地球上气候、海洋环流以及自然灾害(如飓风、龙卷风等)形成的主要机制之一。

在工程实践中,涡流被广泛应用于飞行器设计、发电设备、液态燃料传输以及制造业中的搅拌、混合等工艺过程中。

准确预测和控制涡流行为对于提高工程系统的效率和安全性至关重要。

六、结论综上所述,涡流是流体力学中一种重要的现象,它在自然界和工程实践中都具有广泛的应用。

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涡流和旋转流动在许多重要的工程问题中都包括涡流和旋转,FLUENT 很适合模拟这些流动。

在燃烧中涡流是很常见的,为了增加滞留时间和流动模式的稳定性,在喷嘴和燃烧室中需要诱导涡流。

在涡轮机,混合箱和各种各样的其它应用中都存在旋转流动问题。

在对涡流和旋转流动分析之前,你首先要对所解决的问题进行大致的分类,一般有如下五种流动类别:● 涡流和旋转流的轴对称流动● 完全的三维涡流或旋转流动● 需要旋转参考系的的流动● 需要多重旋转参考系或混合平面的流动● 需要滑动网格的流动本节将会介绍前两类问题的模拟和解决过程。

剩下的问题都包括移动壁面问题,我们将会在移动壁面中的流动一节讨论。

旋转流动和涡流的概述涡流和旋转流动的轴对称流动你的问题可能是关于几何图形与边界条件为轴对称的,但是仍然包括旋转和涡流。

在这种情况下,你可以在模拟二维流动(即解决轴对称问题),并包括圆周速度(或涡流)的预测。

需要注意的是,轴对称假定隐含了流动中没有周向梯度,但是仍然有非零的涡流速度。

二维涡流的切向动量方程为:()()()r vw r w r r r r x w r x r vw r r r uw r x r w t ρμμρρρ-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂+⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂∂∂=∂∂+∂∂+∂∂321111其中x 是坐标轴,r 是径向坐标,u 是轴向速度,v 是径向速度,w 是漩涡速度。

三维涡流当几何图形有变化和/或具有周向流动梯度时,你需要用三维模型预测漩涡流动。

如果你使用的三维模型中包括了涡流和旋转流动,你必须注意坐标系限制。

除此之外你可能还会考虑将问题简化为一个等价的轴对称问题,尤其是对初始的模拟计算。

初始的二维研究可以很快确定各种模拟和设计的选项的影响,所以它对我们模拟涡流的复杂性很有帮助。

对于包含涡流和旋转的三维问题,在问题的设定过程中没有什么特别需要输入的内容,也没有特别的解的程序。

但是需要注意的是,在定义速度入口边界条件的输入时,你可能需要使用柱坐标系,具体可以参阅定义速度一节。

而且你会发现在解的过程中旋转速度(设定为壁面或入口边界条件)的缓慢增加是非常有用的。

在轴对称涡流的解策略一节中,描述了轴对称涡流的这方面内容。

需要旋转参考系的流动如果你的流动包括了通过流体的旋转边界(如螺旋桨叶片或者沟槽或者锯齿状曲面),你就需要使用旋转参考系来模拟这类问题。

旋转参考系中的流动一节详细介绍了这方面的应用。

如果有不止一个旋转边界(比如说有一排螺旋桨),你可以使用多重参考系(MRF )或者混合平面。

多重参考系模型一节介绍了多重参考系的相关内容,混合平面模型一节介绍了混合平面的相关内容。

涡流和旋转流动的物理描述在涡流中,角动量守恒( r w or r^2 W = constant)往往导致了新的自由涡流动的产生,在自由涡流动中,周向速度w 随着半径r 的减小而急剧增加,在半径为零的附近由于粘性力占主导地位,w 减小到零。

龙卷风就是自由涡的一个典型例子。

下图是一个自由涡周向速度和半径r 的关系图。

Figure 1: Typical Radial Distribution of w in a Free V ortex可以看出,对于理想自由涡流动,有圆周运动所产生的离心力和径向压力梯度是平衡的。

rw r p 2ρ=∂∂ 在非理想涡角动量分布变化时,径向压力梯度也会相应的变化,从而驱动径向和轴向流动来响应梯度变化所导致的非同一压力。

因此当你计算FLUENT 模型中的涡流的分布时,你还要注意静压分布的变化以及相应的轴向和径向流动速度的变化。

涡流和压力场之间的高度耦合时的涡流的模拟相当的复杂。

在壁面旋转驱动的流动中,壁面的运动常常会造成流体的受迫的涡运动,其中的w / r 或者W 为常数。

这种流动最重要的特征就是流体倾向于具有很高的角动量(如:近壁面的流动)而被沿径向甩出(Figure 2)。

因为旋转壁面将流体沿径向向外抽吸,所以这种现象常被称为“径向抽吸”。

Figure 2: 空腔内旋转流动流函数的等值线(具有旋转或涡流的轴对称流动一节中Figure 1的几何图形)涡流中的湍流模型如果模拟具有大量漩涡的湍流流动(如:气旋流动,漩涡射流),你应该使用某一种高级湍流模型:RNG k-e 模型,可实行的k-e 模型或者雷诺应力模型。

选择哪种模型依赖于涡的强度,它可以用漩涡的数量来度量。

漩涡数量定义为角动量轴向流量与轴向流量动量的比值:⎰⎰⋅⋅=dAuv R dA rwv S 其中,R(bar)是水力学半径。

对于较弱的中等涡流(S < 0.5),RNG k-e 模型和可实行的k-e 模型比标准k-e 要好一些。

这些方法的详细描述可以参阅可实行的k-e 模型和涡流修改一节。

对于强度较高的漩涡流动(S > 0.5),推荐使用雷诺应力(RSM )模型。

高强度湍流的各项异性的影响只需要用RSM 中采用的二动量闭合就可以严格模拟。

关于本模型的详细设定请参阅雷诺应力模型和湍流流动问题的设定一节。

对于装置中遇到的涡流,如气旋分离器和漩涡燃烧室,近壁面湍流模拟常常是次要的问题。

在这些算例中问题的可信度主要由核心区域湍流模型的的精度决定。

但是在对于壁面在涡的生成过程中作用较大时(即:次要的流动和涡流是由压力产生时),非平衡壁面函数常常可以提高预测的准确度,其原因在于它使用对压力敏感的平均速度的壁面定律。

具体可以参阅壁面限制湍流流动的壁面处理中有关湍流近壁面处理的内容。

涡流和旋转流动的网格设定坐标系的限制大家应该还记得,对于轴对称问题,旋转轴必须是x轴,网格必须在直线y=0上或上方。

具体可以参阅网格一章。

涡流和旋转流动的网格敏感性除了坐标系限制之外,你还要注意在解决包括涡流和旋转的问题时你的网格应该有足够的分辨率。

最为典型的就是旋转边界层,它会特别薄,因此你的FLUENT模型需要在旋转壁面处有相当精细的网格。

除此之外,涡流的周向速度通常有很大的梯度(比如说自由涡流动接近中线的区域),此时也需要网格具有很高的分辨率。

具有涡流或旋转流动的轴对称流动如旋转和涡流概述一节所讨论的,你可以解包括圆周和涡流速度预测的二维轴对称问题。

轴对称假设暗含了流动没有周向梯度,但是可能有非零的周向速度。

下面两个图就是包含涡流或者旋转的轴对称流动的例子:Figure 1: 空腔内的旋转流动Figure 2: 气体燃烧室内的涡流轴对称涡流的问题的设定对于轴对称问题,你需要在问题设定时执行下面的步骤(其它的与轴对称涡流或旋转流动无关步骤和其它的问题设定一样):1. 在解面板中打开轴对称涡流选项,激活圆周方向的动量方程解。

菜单Define/Models ?Solver...2. 在入口或壁面处定义速度的旋转或涡流分量r W。

菜单:Define/Boundary Conditions...注意:对于旋转轴要记住所使用的轴边界类型。

在移动壁面处定义速度和定义速度条件一节将会详细介绍在入口处和壁面处旋转速度输入的步骤。

轴对称涡流的解策略与解涡流和旋转流动相关的困难就是动量方程的高度耦合性,它是旋转项的影响过大所致。

高度的旋转导致了驱动轴向和径向流动的较大径向压力梯度。

这按顺序确定了流场的涡流和旋转。

耦合可能会导致流动解的不稳定,所以为了获取收敛解需要采用特定的技巧。

下面是解涡流和旋转流动的解技巧:●(只用于分离解算器)如果使用四边形或六面体网格,你需要使用PRESTO!格式(在解控制面板的离散的压力列表中),它很适合于解决涡流中具有很大压力梯度的流动。

●确保网格在压力和漩涡速度较大梯度的地方具有足够的解析度。

●(只用于分离解算器)改变速度的亚松驰参数,对于旋转流动可能是0.3--0.5,对于涡流可能是0.8--1.0。

●(只用于分离解算器)使用顺序的或者步进解,在这些解法中有些方程暂时是未被激活的(请参阅轴对称涡流的解策略一节)。

●必要的话,开始计算时采用较低的旋转速度或涡流速度,然后逐渐增加直至所需要的操作条件(请参阅轴对称涡流的解策略一节)。

关于解参数的改变请参阅使用解算器一章。

下面详细介绍了步进程序和旋转速度逐渐增加的方法。

一般说来,如果你使用下面的步进解方法很容易解高度的涡流和旋转流动,在步进解中的每一步只有所选的方程是被激活的。

该方法允许你建立角动量场,然后在更新速度场时固定角动量场,最后同时解所有的方程将两个场耦合。

注意:因为耦合解算器同时解所有的方程,所以下面的方法只应用于分离解算器。

在这些方法中,你需要使用解控制面板中的方程列表来打开和关闭个别的输运方程。

1. 如果你的问题包括质量流入和/或流出,首先开始计算没有旋转和涡流影响的流动。

也就是说在解控制面板中激活轴对称选项而不是轴对称涡流选项,然后不设定任何旋转边界条件。

所得的流场数据结果可用于完全问题的初始猜测。

2. 激活轴对称涡流选项,然后设定所有的旋转/涡流边界条件。

3. 首先只解描述圆周速度的动量方程来预测旋转/涡流流动。

该项列于解控制面板的方程列表中的旋转速度选项。

在边界条件输入的基础上让旋转在整个流场“扩散”。

在湍流模拟中,你可能还要在这一步中让湍流方程也激活。

这一步在整个流场中建立了旋转场。

4. 关闭描述旋转运动(涡流速度)的动量方程。

固定周向速度,在其它坐标方向上解动量和连续性(压力)方程(解控制面板的方程列表中的流动)。

这一步将会建立流场中由于旋转而导致的轴向和径向速度。

如果你的问题还包括湍流流动,在这一步计算时你要保持激活湍流方程。

5. 同时打开所有的方程获取完全的耦合解。

要注意轴对称涡流解策略中关于亚松驰控制的介绍。

除了上述步骤之外,在增加热传导之前,你可能需要通过解等温流动来简化你的计算,在增加湍流模型之前时,你可能需要先解层流流动。

这两种方法可以用于任何解算器(分离解算器、耦合解算器)。

因为边界条件中定义的旋转或涡流会导致流动中出现较大的较复杂的力,所以当旋转速度或者涡流角度增加时,你的FLUENT计算可能稳定性会变差。

因此,解决这类问题最为行之有效的方法就是,在开始的时候用较低的旋转速度或者漩涡速度解决问题,然后逐渐增加它们的大小直至所需要的标准。

具体做法如下:1.在边界条件的设定中,用较低的旋转速度或涡流速度设定问题。

在第一次尝试时,旋转和涡流一般选定为真实操作条件的10%。

2.在这些条件下解决问题。

此时可能要使用轴对称涡流解策略一节中介绍的步进解方法。

3.保存初始解数据。

4.修改输入(边界条件)。

增加旋转速度,可能用双倍的速度。

5.用第三步得到的解重新开始计算。

保存新的数据。

6.继续增加旋转速度,重复第四第五步直到达到所需的操作条件。

轴对称涡流的后处理轴对称流动结果的报告和其它流动一样。

当激活轴对称涡流时,在后处理过程中可以处理下面的附加变量:●漩涡速度(在速度类别中)。

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