圓柱擾流 卡門(mén)渦街
關(guān)注創(chuàng)建者：憶森 創(chuàng)建時(shí)間：2020-03-07
圓柱擾流 卡門(mén)渦街的視頻教程
雙圓柱擾流卡門(mén)渦接
第一講：Workbench DM建模 第二講：網(wǎng)格劃分 第三講：邊界定義 第四講：邊界條件設(shè)置 第五講：計(jì)算方法 第六講后處理 采用ANSYS FLUETN17.0模擬兩個(gè)圓柱體在間距2m的情況下，與平行水流作用下的雙圓柱卡門(mén)渦街?jǐn)_流現(xiàn)象。詳細(xì) 步驟，包括建模，分網(wǎng)格，設(shè)置，計(jì)算和后處理錄制了視頻教程，源文件在附件里面下載。
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課代表——圓柱繞流卡門(mén)渦街模擬及后處理FLUENT
流體力學(xué)經(jīng)典的問(wèn)題，圓柱繞流模擬，包括： 計(jì)算模型設(shè)置 材料設(shè)置 邊界條件設(shè)置 離散方法 求解控制 根據(jù)斯特勞哈爾數(shù)Strouhal設(shè)置時(shí)間步長(zhǎng) 速度場(chǎng)動(dòng)畫(huà)設(shè)置 渦量等值線(xiàn)圖、瞬時(shí)流線(xiàn)圖 提供的附件有：msh、cas、dat
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圓柱擾流 卡門(mén)渦街的實(shí)例教程
一、卡門(mén)渦街簡(jiǎn)介
卡門(mén)渦街是流體力學(xué)中重要的現(xiàn)象，在自然界中常可遇到，在一定條件下的定常流繞過(guò)某些物體時(shí)，物體兩側(cè)會(huì)周期性地脫落出旋轉(zhuǎn)方向相反、排列規(guī)則的雙列線(xiàn)渦，經(jīng)過(guò)非線(xiàn)性作用后，形成卡門(mén)渦街。如水流過(guò)橋墩，風(fēng)吹過(guò)高塔、煙囪、電線(xiàn)等都會(huì)形成卡門(mén)渦街。
圖1 圓柱繞流實(shí)驗(yàn)中觀(guān)察到的卡門(mén)渦街現(xiàn)象
二、ABAQUS中實(shí)現(xiàn)卡門(mén)渦街現(xiàn)象
ABAQUS作為一款功能強(qiáng)大的工程模擬有限元軟件，自帶“大型動(dòng)畫(huà)制作”功能。本部分內(nèi)容將簡(jiǎn)單介紹如何在A(yíng)BAQUS中實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的卡門(mén)渦街現(xiàn)象。
本部分內(nèi)容需要用到ABAQUS/CFD模塊，最終實(shí)現(xiàn)的效果如圖2所示。借助該案例也簡(jiǎn)單介紹一下CFD模塊的具體建模過(guò)程。
圖2 ABAQUS中圓柱繞流產(chǎn)生卡門(mén)渦街
建模步驟
1、打開(kāi)ABAQUS6.14，選擇With CFD Model；
2、創(chuàng)建Part-KarmanVortex，Part設(shè)置如圖3所示，建立草圖如圖4所示，拉伸厚度0.01m，如圖5所示。
展開(kāi) 圖18
卡門(mén)渦街圓柱模擬網(wǎng)格劃分.doc
什么是卡門(mén)渦街？
當(dāng)流速比較小時(shí)，物體兩邊產(chǎn)生的窩比較小，也不怎么互相影響，而當(dāng)流速比較高時(shí)，物體兩邊的窩開(kāi)始互相影響。如圖所示，因?yàn)槿魏螘r(shí)候左右都不會(huì)完全對(duì)稱(chēng)，某一時(shí)刻，必有一方壓力高，而另一方壓力低。在圖示的時(shí)刻，紅點(diǎn)處的壓力高，而藍(lán)點(diǎn)處的壓力低，所以流體向右移動(dòng)，一旦移動(dòng)到一定的時(shí)候，紅點(diǎn)處的壓力與藍(lán)點(diǎn)處的壓力一樣了，向右的移動(dòng)便停止了。右端的窩脫離。與此同時(shí)，由于流動(dòng)，左端靠近物體的低壓區(qū)也在發(fā)展。當(dāng)左端的低壓區(qū)壯大到一定的程度，右端的壓力就會(huì)高于左端。于是右端開(kāi)始向左端移動(dòng)，而移動(dòng)到一定時(shí)候，左端與右端的壓力一樣高了，于是移動(dòng)停止，左端的窩脫離。由于流體在不斷的流動(dòng)，上述的過(guò)程往復(fù)進(jìn)行，也就有了所謂的卡門(mén)渦街。
基本流程：
仿真步驟簡(jiǎn)介：
以Workbench為平臺(tái)，建立fluent仿真項(xiàng)目。
直接在A(yíng)NSYS DesignModeler中建立模型，創(chuàng)建二維模型。
在DM中劃分網(wǎng)格并創(chuàng)建Name selection
打開(kāi)fluent設(shè)置物理模型和求解參數(shù)，進(jìn)行計(jì)算。
利用CFD-post進(jìn)行后處理。
速度云圖：
展開(kāi) 內(nèi)容轉(zhuǎn)自南流坊
圓柱擾流 卡門(mén)渦街的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
圓柱擾流 卡門(mén)渦街的最新內(nèi)容
一、卡門(mén)渦街簡(jiǎn)介
卡門(mén)渦街是流體力學(xué)中重要的現(xiàn)象，在自然界中常可遇到，在一定條件下的定常流繞過(guò)某些物體時(shí)，物體兩側(cè)會(huì)周期性地脫落出旋轉(zhuǎn)方向相反、排列規(guī)則的雙列線(xiàn)渦，經(jīng)過(guò)非線(xiàn)性作用后，形成卡門(mén)渦街。如水流過(guò)橋墩，風(fēng)吹過(guò)高塔、煙囪、電線(xiàn)等都會(huì)形成卡門(mén)渦街。
圖1 圓柱繞流實(shí)驗(yàn)中觀(guān)察到的卡門(mén)渦街現(xiàn)象
什么是卡門(mén)渦街？
當(dāng)流速比較小時(shí)，物體兩邊產(chǎn)生的窩比較小，也不怎么互相影響，而當(dāng)流速比較高時(shí)，物體兩邊的窩開(kāi)始互相影響。如圖所示，因?yàn)槿魏螘r(shí)候左右都不會(huì)完全對(duì)稱(chēng)，某一時(shí)刻，必有一方壓力高，而另一方壓力低。在圖示的時(shí)刻，紅點(diǎn)處的壓力高，而藍(lán)點(diǎn)處的壓力低，所以流體向右移動(dòng)，一旦移動(dòng)到一定的時(shí)候，紅點(diǎn)處的壓力與藍(lán)點(diǎn)處的壓力一樣了，向右的移動(dòng)便停止了。右端的窩脫離。與此同時(shí)，由于流動(dòng)，左端靠近物體的低壓區(qū)也在發(fā)展
ANSYS Fluent的adjoint solver用于計(jì)算流體系統(tǒng)中仿真結(jié)果對(duì)于用戶(hù)輸入?yún)?shù)的敏感性分析，這些參數(shù)包括流體計(jì)算模型、邊界條件及初始條件、控制參數(shù)以及模型幾何形狀的敏感性。Fluent中的adjoint Solver是一個(gè)強(qiáng)大的組件，可以使用來(lái)自一個(gè)或多個(gè)adjoint解決方案的敏感信息來(lái)指導(dǎo)系統(tǒng)的改進(jìn)，從而可以在系統(tǒng)性能上進(jìn)行可預(yù)測(cè)的改進(jìn)。
本案例是一個(gè)圓柱體，上面和下面是對(duì)稱(chēng)平面
創(chuàng)建模型
1.
啟動(dòng)GAMBIT
（1）
雙擊圖標(biāo)啟動(dòng)軟件，彈出“Gambit Startup”對(duì)話(huà)窗，在“Working Directory”下拉表下選擇工作目錄，在“Session ID”文本中輸入文件名稱(chēng)，如“Kaman”。
（2）
單擊“Run”按鈕，進(jìn)入Gambit系統(tǒng)的操作畫(huà)面，如圖1所示。單擊菜單欄中的“Solver”—“FLUENT5/6”命令，選擇求解器類(lèi)型，如圖2所示。
