圓柱擾流 卡門渦街的案例
ABAQUS/CFD圓柱繞流實(shí)現(xiàn)卡門渦街
一、卡門渦街簡介
卡門渦街是流體力學(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某些物體時，物體兩側(cè)會周期性地脫落出旋轉(zhuǎn)方向相反、排列規(guī)則的雙列線渦，經(jīng)過非線性作用后，形成卡門渦街。如水流過橋墩，風(fēng)吹過高塔、煙囪、電線等都會形成卡門渦街。
圖1 圓柱繞流實(shí)驗(yàn)中觀察到的卡門渦街現(xiàn)象
二、ABAQUS中實(shí)現(xiàn)卡門渦街現(xiàn)象
ABAQUS作為一款功能強(qiáng)大的工程模擬有限元軟件，自帶“大型動畫制作”功能。本部分內(nèi)容將簡單介紹如何在ABAQUS中實(shí)現(xiàn)簡單的卡門渦街現(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。借助該案例也簡單介紹一下CFD模塊的具體建模過程。
圖2 ABAQUS中圓柱繞流產(chǎn)生卡門渦街
建模步驟
1、打開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 卡門渦街圓柱模擬網(wǎng)格劃分
圖18
卡門渦街圓柱模擬網(wǎng)格劃分.doc
Fluent流場實(shí)例(一)---卡門渦街 ￥10
什么是卡門渦街？
當(dāng)流速比較小時，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，物體兩邊的窩開始互相影響。如圖所示，因?yàn)槿魏螘r候左右都不會完全對稱，某一時刻，必有一方壓力高，而另一方壓力低。在圖示的時刻，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，一旦移動到一定的時候，紅點(diǎn)處的壓力與藍(lán)點(diǎn)處的壓力一樣了，向右的移動便停止了。右端的窩脫離。與此同時，由于流動，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，右端的壓力就會高于左端。于是右端開始向左端移動，而移動到一定時候，左端與右端的壓力一樣高了，于是移動停止，左端的窩脫離。由于流體在不斷的流動，上述的過程往復(fù)進(jìn)行，也就有了所謂的卡門渦街。
基本流程：
仿真步驟簡介：
以Workbench為平臺，建立fluent仿真項(xiàng)目。
直接在ANSYS 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 FLUENT圓柱擾流敏感性計(jì)算
內(nèi)容轉(zhuǎn)自南流坊
