一、案例背景

潰壩指的是水壩突然損壞，壩后水體流出形成洪水的過程。潰壩模擬可對水壩的設(shè)計(jì)、管理及災(zāi)后救援提供參考。

本案例需要的輸入文件和參數(shù)信息如下表：

二、網(wǎng)格處理

1. 新建工程

a. 啟動(dòng)AICFD 2024R1；

b. 選擇 文件>新建，新建工程，選擇工程文件路徑，設(shè)置工程文件名，點(diǎn)擊“確定”。

2. 網(wǎng)格劃分

a. 單擊菜單欄 網(wǎng)格> 導(dǎo)入網(wǎng)格 ，導(dǎo)入外部生成的模型文件；

三、求解設(shè)置

1. 網(wǎng)格域設(shè)置

先指定水壩損壞前水所在區(qū)域。右擊 網(wǎng)格域>域，點(diǎn)擊“插入域”，在自定義區(qū)域設(shè)置窗口中修改名稱，類型保持立方體，通過輸入坐標(biāo)確定位置。最小值不變，最大值根據(jù)整個(gè)域尺寸，圈出左下角區(qū)域0.2，0.3，0.1。然后點(diǎn)擊“確定”，創(chuàng)建初始水域，如圖所示；

2. 求解模型設(shè)置

選擇 求解> 求解模型，由于要看水流動(dòng)過程，時(shí)間選瞬態(tài)。流動(dòng)選不可壓，方法選湍流，湍流模型保持默認(rèn)K-e模型。多相流開啟，相數(shù)為2，即水和空氣。重力Y方向設(shè)置-9.8。如圖所示。

3.計(jì)算域設(shè)置

a. 雙擊 求解> 流動(dòng)分析> 計(jì)算域> Domain-fluid1>計(jì)算域設(shè)置，保持默認(rèn)不變，點(diǎn)擊“下一步”；

b. 在打開的流體模型窗口繼續(xù)點(diǎn)擊“下一步”，前面保持默認(rèn)不變，勾選“表面張力系數(shù)” 輸入水和空氣間的系數(shù)0.07，點(diǎn)擊“下一步”；

c. 設(shè)置初始水域材料，主相初始化，把水域打開保持，水的默認(rèn)比例1，代表此區(qū)域初始為水，如圖所示。

4. 邊界條件設(shè)置

a. 右擊 流動(dòng)分析> 計(jì)算域> 邊界條件，右鍵 插入邊界條件，上面是敞口的，所以上表面movingwall設(shè)為壓力出口，意思是和大氣相通，如圖所示；

b. 右擊 流動(dòng)分析> 計(jì)算域> 邊界條件，右鍵 插入邊界條件，前后面FrontAndBack設(shè)為對稱面，代表用這一段來代表整個(gè)水壩。其余面都是普通壁面wall。如圖所示。

5. 求解參數(shù)設(shè)置

雙擊 仿真> 求解控制 ，增大計(jì)算步數(shù)到10000步，勾選輸出迭代頻率，每300步保存一次結(jié)果。

四、初始化及求解計(jì)算

1. 初始流場設(shè)置

雙擊 仿真> 初始化，剛才已經(jīng)設(shè)置了水的位置，除水外，其它區(qū)域都是空氣。把空氣體積分設(shè)為1，水的改為0，如圖所示；

2.求解計(jì)算

選擇菜單欄 求解> 求解> 直接求解> 并行，開始計(jì)算。

五、后處理

1. 監(jiān)控曲線

點(diǎn)擊監(jiān)控，查看殘差曲線；

2. 可視化結(jié)果

a. 創(chuàng)建面：單擊菜單欄 后處理> 面，Z法向，變量選擇密度，確定。紅色代表密度大，是水，藍(lán)色是空氣；

b. 動(dòng)畫：單擊菜單欄 后處理> 動(dòng)畫，位置選剛剛創(chuàng)建的平面，點(diǎn)擊播放，可以看到水流過程了。