參考資料：ANSYS Fluid Dynamics Verification Manual

算例說明

本案例介紹了方腔內兩股高速氣流的混合流動。

計算域：300mm X 72 mm

物質屬性：理想氣體，比熱為1006.43J/kg-K，導熱系數為0.0242 W/m-K，粘度1.4399e-05kg/m-s

邊界條件：氣流（1）：總壓487 kPa，靜壓36 kPa，溫度360 K，馬赫數2.35，湍動能74 m2/s2，湍流耗散率62300 m2/s3

氣流（2）：總壓37.6kPa，靜壓36 kPa，溫度290 K，馬赫數0.36，湍動能226 m2/s2，湍流耗散率332000 m2/s3

網格劃分

采用矩形網格，網格數量為3000

注意：這里左側為壓力入口邊界，平均分為上下兩個部分，上方為氣流1流入，下方為氣流2流入，同樣，在右側壓力出口處也分為上下兩個部分。

計算設置

本次計算為穩態湍流計算，求解選擇密度基。

• 物質屬性
  

計算物質設置它的密度、比熱、導熱系數和粘性

• 湍流模型

選擇RNG k-e湍流模型

• 能量方程

激活能量方程

• 邊界條件
  

設置上下兩束氣流

壓力出口上下對應兩個位置的設置

• 設置求解方法和松弛因子

計算結果

• 計算域速度場云圖

• 計算值與實驗值對比

x=50mm位置處水平速度值對比圖

參考文獻

S.G. Goebel, J.C. Dutton. “Experimental Study of Compressible Turbulent Mixing Layers”. AIAA Journal, Vol. 29, pp. 538-546, 1991.