No Boundaries ANSYS/ FLOTRAN分析指南 第五章 FLOTRAN层流和湍流分析算例 问题描述 该算例是一个二维的导流管分析,先分析一个雷诺数为400的层流情况,然后改 变流场参数再重新分析,最后再扩大分析区域来计算其湍流情况。该算例所用单位制 为国际单位制。分析区域图示如下: 外壁面 过渡段 出口 进口 流体流动方向 内壁面 分析方法及假定 用 FLUID141单元来作二维分析,本算例作了如下三个分析: ·雷诺数为400的假想流的层流分析 ·降低流体粘性后(即増大雷诺数)的假想流的层流分析 雷诺数约为260000的空气流的湍流分析 分析时假定进口速度均匀,并且垂直于进口流场方向上的流体速度为零。在所有 壁面上施加无滑移边界条件(即所有速度分量都为零);假定流体不可压缩,并且其 性质为恒值,在这种情况下,压力就可只考虑相对值,因此在出口处施加的压力边界 条件是相对压力为零。 第一次分析时,流场为层流,着可以通过雷诺数来判定,其公式如下: D 第二次分析时,将流体粘性降低到原来的十分之一(雷诺数相应增大)后再在第 次分析的基础上重启动分析 对于内流来说,当雷诺数达到2000至3000时,流场即由层流过渡到湍流,故第 三次分析(空气流,雷诺数约为260000)时,流场是湍流。对于湍流分析,上图所 示的导流管的后端应加长,以使流场能得到充分发展。此时,应在该次求解之前改变 ANSYS的工作名以防止程序在上一次分析结果的基础上作重启动分析 几何尺寸及流体性质 进口段长度 进口段高度 过渡段长度 出口段高度 层流分析时出口段长度6m 湍流分析时出口段长度12 假设流体密度 I Ke/ 假设流体粘性 第一次分析001Kg/m-s:第二次分析0001Kg/m-sNo Boundaries ANSYS/FLOTRAN 分 析指 南 65 第五章 FLOTRAN 层流和湍流分析算例 问题描述 该算例是一个二维的导流管分析，先分析一个雷诺数为 400 的层流情况，然后改 变流场参数再重新分析，最后再扩大分析区域来计算其湍流情况。该算例所用单位制 为国际单位制。分析区域图示如下： 分析方法及假定 用 FLUID141 单元来作二维分析，本算例作了如下三个分析： ·雷诺数为 400 的假想流的层流分析 ·降低流体粘性后（即增大雷诺数）的假想流的层流分析 ·雷诺数约为 260000 的空气流的湍流分析 分析时假定进口速度均匀，并且垂直于进口流场方向上的流体速度为零。在所有 壁面上施加无滑移边界条件（即所有速度分量都为零）；假定流体不可压缩，并且其 性质为恒值，在这种情况下，压力就可只考虑相对值，因此在出口处施加的压力边界 条件是相对压力为零。 第一次分析时，流场为层流，着可以通过雷诺数来判定，其公式如下： 第二次分析时，将流体粘性降低到原来的十分之一（雷诺数相应增大）后再在第 一次分析的基础上重启动分析 对于内流来说，当雷诺数达到 2000 至 3000 时，流场即由层流过渡到湍流，故第 三次分析（空气流，雷诺数约为 260000）时，流场是湍流。对于湍流分析，上图所 示的导流管的后端应加长，以使流场能得到充分发展。此时，应在该次求解之前改变 ANSYS 的工作名以防止程序在上一次分析结果的基础上作重启动分析。 几何尺寸及流体性质 进口段长度 4 m 进口段高度 1 m 过渡段长度 2 m 出口段高度 2.5 m 层流分析时出口段长度 6 m 湍流分析时出口段长度 12 m 假设流体密度 1 Kg/m3 假设流体粘性 第一次分析 0.01Kg/m-s；第二次分析 0.001 Kg/m-s