Fluent學(xué)習(xí)筆記（25）-----圓柱繞流(卡門渦街)

2016-10-06 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

非定常計(jì)算條件

當(dāng)Re=100,入口條件為1m/s,并且計(jì)算過程中觀察(2,1)點(diǎn)的速度收斂曲線。

在此種情況下,解是不收斂的且顯示一個(gè)周期性震蕩行為。

觀察合速度矢量圖?？砂l(fā)現(xiàn)在堆成的情況下得到了非對(duì)稱的流場(chǎng),這是不符合預(yù)期結(jié)果的。

故需要使用非定常條件計(jì)算流場(chǎng),具體操作

General---slover 選擇transient。Solution methods,將transient formulation設(shè)置成second order implicit,

來流條件初始化后,run calculation,在time step size=0.1,number of time steps=300,max iteration/time step =20.

如下圖,觀察殘差收斂曲線和點(diǎn)的速度收斂曲線.可以看出,此條件下,其最終流場(chǎng)幾乎是定常的,但如果使用定常計(jì)算幾乎得不到正確的結(jié)果(或者收斂無限慢)。

非定常流場(chǎng)

將Re繼續(xù)增大到1000,和上述一樣,采用非定常條件計(jì)算,可以看出,此條件下,流場(chǎng)結(jié)果呈周期性振蕩

計(jì)算結(jié)果整理

在Re=1000條件下,為了更直觀地觀察卡門渦街,需要引入Q判距。

在二維不可壓縮流場(chǎng)中,Q判據(jù)寫成Q=

在原始的fluent中未定義Q判據(jù),故需要自定義Q判據(jù)。操作如下:

Define—custom field function。。。。定義名字為q-criterion, 輸入的公式為dx-velocity-dx * dy-velocity-dy - dx-velocity-dy * dy-velocity-dx。

Display---graphics and animations—contours –set up contours of 中選擇custom field function 和 q-criterion,可以取消 auto range, 在min 和max中輸入0.1 和20,即可。

為了進(jìn)一步觀察圓柱后面的渦的生產(chǎn)和脫落界面,可以借助于Tecplot制作動(dòng)畫,步驟如下:
1.對(duì)fluent設(shè)置每一時(shí)間步保存。

2.Run calculation,計(jì)算10步。

3.tecplot,使用shift按鈕將這步結(jié)果打開。

steamtraces,選中integration,step size 0.025,

4.將圓柱部分局部放大

generate animation file,step 為5,保存視頻名字和路徑

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