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《彎管方腔圓柱繞流報(bào)告材料》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)混合彎管、方腔、圓柱繞流上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告一、混合彎管1.建模使用Gambit軟件建立2D混合彎管模型1）建立大管模型，管徑為16，彎曲處角度為90°；2）在大管彎曲處建立小管與大管相接，管徑為4；3）劃分網(wǎng)格：直管段處網(wǎng)格大小為1，彎曲處則加密使計(jì)算更精確，網(wǎng)格數(shù)設(shè)置為52；圖14）選擇求解器Fluent5/6；5）選擇大管上邊界，設(shè)置為outflow；選擇大管左邊界，命名為inflow-cold，選擇小管下邊界，命名為inflow-hot，由于該求解器中無(wú)inflow的設(shè)置，可先設(shè)置為wall，再在fluen
2、t中修改；6）導(dǎo)出msh文件。2.計(jì)算使用Fluent軟件計(jì)算1）導(dǎo)入msh文件，檢查確定無(wú)負(fù)體積；2）設(shè)置材料為water-liquid，密度等參數(shù)使用默認(rèn)值；3）設(shè)置邊界條件，將inflow-cold邊界設(shè)為velocity-inlet，速度為5m/s，溫度為280K，inflow-hot邊界也設(shè)為velocity-inlet，速度為8m/s，溫度為350K；4）計(jì)算精度默認(rèn)為10e-3；5）初始化條件；6）進(jìn)行迭代計(jì)算。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)3.計(jì)算結(jié)果從fluent中導(dǎo)出圖像：速度矢量分布圖：圖2速度大小分布圖：
3、圖3精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)流線圖：圖4溫度分布圖：圖5可以看到在大管和小管流體混合區(qū)域，溫度的分布是沿著流線的。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)二、方腔環(huán)流1.建模使用Gambit軟件建立方腔模型1）建一個(gè)邊長(zhǎng)為1的正方形；2）將每邊均分為200份，即網(wǎng)格數(shù)200×200，網(wǎng)格大小為0.005；圖63）選擇求解器Fluent5/6；4）選擇正方形的上邊界，設(shè)置為wall，命名movewall；5）導(dǎo)出msh文件。2.計(jì)算使用Fluent軟件計(jì)算1）導(dǎo)入msh文件，檢查確定無(wú)負(fù)體積；2）設(shè)置材料為water-liquid，密度為1000k
4、g/m^3，粘性系數(shù)為0.001Ns/m^2；3）設(shè)置movewall邊界條件，設(shè)置為movingwall，絕對(duì)速度為0.1m/s，則雷諾數(shù)為Re=10e5m^2/s；4）計(jì)算精度默認(rèn)為10e-3；5）初始化條件；6）進(jìn)行迭代計(jì)算。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)3.計(jì)算結(jié)果調(diào)出streamfunction即流線圖，如下圖所示：圖7可以看到方腔中間形成環(huán)流，方腔的右下角、左下角及左上角分別有一個(gè)渦。4.對(duì)比分析分別改變上邊界速度u、方腔邊長(zhǎng)D、粘性系數(shù)μ，得到不同的流線圖，對(duì)比如下：1）保持u及D不變，改變粘性系數(shù)μ，則雷諾數(shù)Re
5、將隨之改變：增大粘性系數(shù)μ，雷諾數(shù)減小D=1，μ=0.01，u=0.1，Re=10e4圖8精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)縮小粘性系數(shù)μ，雷諾數(shù)增大D=1，μ=0.0001，u=0.1，Re=10e6圖9可以看到在D=1，u=0.1的條件下，μ及雷諾數(shù)的改變對(duì)流線改變不大，流線圖幾乎沒(méi)有變化，最大流函數(shù)值保持不變。2）保持u及μ不變，改變方腔尺寸D，雷諾數(shù)Re隨之改變：縮小方腔尺寸D，雷諾數(shù)減小D=0.1，μ=0.001，u=0.1，Re=10e4圖10注：由于流線圖level有限，故只顯示部分流線，使邊角的渦顯示出來(lái)，下同。精彩
6、文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)增大方腔尺寸D，雷諾數(shù)增大D=10，μ=0.001，u=0.1，Re=10e6圖11可以看到在μ=0.001，u=0.1的條件下，Re較小時(shí)，只能看到右下角的渦，且渦的范圍較大，由于level有限，左下角渦難以顯現(xiàn)，中心區(qū)域的環(huán)流并不很圓，而是沿著上板速度方向有變形；Re較大時(shí)，三個(gè)渦更為明顯，右下角渦范圍變小，左上角渦范圍變大，中心區(qū)域的環(huán)流變圓，區(qū)域變大。3）保持D及μ不變，改變上板速度u，雷諾數(shù)Re隨之改變：減小上板速度u，雷諾數(shù)減小D=0.1，μ=0.001，u=0.01，Re=10e4圖12精
7、彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)增大上板速度u，雷諾數(shù)增大D=0.1，μ=0.001，u=1，Re=10e6圖13進(jìn)一步增大上板速度D=0.1，μ=0.001，u=10，Re=10e6圖14在μ=0.001，D=0.1的條件下，環(huán)流及渦隨雷諾數(shù)的變化趨勢(shì)與μ=0.001，u=0.1時(shí)一致，當(dāng)u=10m/s，即雷諾數(shù)達(dá)到10e7m^2/s時(shí)，右下角渦消失，左下角渦及左上角渦也變小，其中左上角渦形狀變得較為規(guī)整，中間環(huán)流幾乎占滿整個(gè)方腔，中心已成為圓形流。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)4）保持D不變，通過(guò)改變上板速度u和粘性系數(shù)μ，使雷諾數(shù)Re同樣保
8、持不變：減小上板速度u和粘性系數(shù)μD=1，μ=0.0001，u=0.01，Re=10e5圖15增大上板速度u和粘性系數(shù)μD=1，μ=0.01，u=1，Re=10e5圖16雷諾數(shù)和方腔尺寸不變而速度有所改變時(shí)的流函數(shù)變化趨勢(shì)與前兩項(xiàng)討論一致。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)5）保持粘性系數(shù)μ不變，通過(guò)改變上板速度u和方腔尺寸D，使雷諾數(shù)Re同樣保持不變：減小上板速度u，增大方
