卡门涡街数值模拟
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课程名称:大学物理实验(二)实验名称:卡门涡街的Comsol仿真图3.1卡门涡街仿真图四、实验内容及步骤:4.1建模本实验的的建模与仿真可分为八步:1.模型向导2.参数定义3.几何建模4.材料设置5.层流设置6.划分网格7.研究求解8.结果分析操作步骤:1.模型向导1)打开COMSOL软件,在新建窗口中单击模型向导;2)在模型向导窗口中,单击二维;3)在选择物理场树中双击流体流动单相流层流;4)单击添加,然后单击下方的研究;5)在选择研究中选择一般研究瞬态;6)单击底部的完成;2.参数定义1)在左侧模型开发器窗口的全局定义节点下,单击参数1;2)在参数的设置窗口中,定位到参数栏;3)在表中输入以下设置:图4.1 设置示范图4)在左侧主屏幕工具栏中单击f(x)函数,选择全局阶跃;5)在阶跃的设置窗口中,定位到参数栏;6)在位置文本框中输入0.1;3.几何建模1)在上方的几何工具栏中单击矩形;图4.2 建模完成后图材料设置在模型开发器窗口的组件(comp1)节点下,右键单击材料并选择空材料;在材料的设置窗口中,定位到材料属性明细栏;图4.3 设置示范图图层流设置在模型开发器窗口的组件1(comp1)节点下,右键单击层流(spf)并选择入口;在入口的设置窗口中,边界选择栏里选择边界1(单击右侧图形窗口里矩形的左边界即可)在入口的设置窗口中,定位到速度栏,在U0文本框中输入图4.4 划分网格后的图形在模型开发器窗口的研究节点下,单击步骤1: 瞬态;图6.3升力系数随时间的变化由图5.1可知,升力系数的大小在前0.5s几乎为0,0.5s到3.5s升力系数大幅不断变大然后减小,同时升力系数的峰值和谷值的绝对值都在变大,而且峰值和谷值的绝对值近似相等,3.5s到5.0s力系数的峰值和谷值的绝对值缓慢增大,直到5.0s时都取到最大约0.89,此后5.0s到7.0s升力系数在峰值和谷值的绝对值的最大值之间波动。
作出曳力系数随时间变化图图6.4 曳力系数随时间的变化由图5.2可知,曳力系数在0.5s前就从0急剧变大至约3.1,随后在0.5s到3.5s缓慢且小幅减小再增大至约3.17,在3.5s到7.0s时,曳力系数仅在3.17之间微小波动。
2009年10月20日~ 10月23日卡门涡街一、实验原理实验表明,粘性流体绕流圆柱时,由于脱体所形成的圆柱背后的漩涡有一定的释放规律,当雷诺数(Re )达到一定值(40~80)时,在圆柱体后几乎是平行的两根直线上,产生一系列相隔固定间距的单涡。
处于圆柱体同一侧的所有单涡以同一方向旋转,分于两侧的涡则旋转方向彼此相反。
在圆柱体下游出现的这种整齐的反对称排列的涡对叫做卡门涡街。
对于圆柱体后涡旋的发射现象,卡门指出,大多数的排列情况都是不能抵抗微小扰动的,即是不稳定的,只有下图所示,当两排涡旋之间的距离h 与同列中相邻两涡旋之间的距离L 之比(h/L )为0.2806时,才是稳定的。
图1 卡门涡街示意图涡街在上述稳定的排列方式下,各个单涡以相向旋转形成,交错地从物体两边发射出来,其频率F (次/秒)与圆柱运动速度(或绕流速度)成正比,和圆柱直径成反比。
以无量纲数S t 表示,称为斯托哈尔数,∞=V fd S t ,它是雷诺数的函数,当250<Re <2×105时,有如下的经验公式:⎪⎭⎫ ⎝⎛-==∞Re 7.191198.0V fd S t 当103<Re <105时,斯托哈尔数近似常数,可以取为0.2。
圆柱后发射的涡旋,除了绕流速度∞V 向下游流动外,还以一定速度u 流向圆柱体,因此涡旋向下游运动的绝对速度为u V -∞,计算得出L h th L u π2Γ=,一般,u <V ∞,式中Γ是涡旋的环量。
图2 卡门涡街实际拍照二、实验指导本实验可用于观察在流体中,圆柱两侧绕流时,产生的卡门涡街现象。
三、实验步骤:1. 在拖曳水槽中灌满水。
2. 在拖车上固定好实验用圆柱体。
3. 直流电源正极接在圆柱体露出水面的部位上,电源负极接在插于水中的铜板上。
4. 把拖车置于拖曳水槽的一端。
5. 待水完全静止后,开启直流稳压电源开关,调整电压和电流都为最大。
6. 开启力矩电机驱动器电源开关,调整行走方向开关正确后,旋转速度调节钮,观察卡门涡街现象。
流体力学模拟上机实验学院专业班级姓名学号指导教师年月流体力学模拟上机作业摘要:流体力学数值模拟是在流体力学的学习过程中很重要的一部分,以计算机为技术手段,运用一定的计算技术寻求流体力学复杂问题的离散化数值解。
引言流体力学是连续介质力学的一门分支,是研究流体(包含气体,液体以及等离子态)现象以及相关力学行为的科学。
可以按照研究对象的运动方式分为流体静力学和流体动力学,还可按流动物质的种类分为水力学,空气动力学等等。
描述流体运动特征的基本方程是纳维-斯托克斯方程,简称N-S方程。
纳维-斯托克斯方程基于牛顿第二定律,表示流体运动与作用于流体上的力的相互关系。
纳维-斯托克斯方程是非线性微分方程,其中包含流体的运动速度,压强,密度,粘度,温度等变量,而这些都是空间位置和时间的函数。
一般来说,对于一般的流体运动学问题,需要同时将纳维-斯托克斯方程结合质量守恒、能量守恒,热力学方程以及介质的材料性质,一同求解。
由于其复杂性,通常只有通过给定边界条件下,通过计算机数值计算的方式才可以求解。
二维有障碍通道内的流动计算目的初步掌握软件的操作和边界条件的设置方法通过计算了解障碍通道内的流体运动的特性物理问题假设流体在一个两维通道内的流动,流体从左边流入,从右边流出,通过数值模拟的方法分析判断流体的运动特性。
模型的建立启动Gambit软件创建控制点,设定workingdictory开始建立建立模型。
1.流动空间面建立10m*10m计算空间矩形面。
2.建立车型障碍物车轮半径---0.2车轮原点坐标---X=4,X=8车体位置--- X=4,Y=0.4 宽4米,高3米。
操作步骤:建立车体solid1 ,平移障碍物至x=处。
建立车轮solid2,调整到设置位置,通过copy功能复制solid2建立另一车轮solid3,并平移至适当位置。
点击布尔运算按钮substract real face对于创建的面进行布尔运算(同时减掉solid1,solid2,solid3)得到计算网格填充生成区间。
圆柱绕流理论研究和数值模拟摘要:在生活中,绕流问题随处可见,河水流过桥墩长期以来物体绕流问题是我们学者研究和分析的热点问题,其中最典型的是绕流圆柱体的现象是卡门涡街。
应用CFD方法求流体力学的经典问题。
电脑的数值模拟方法的优点在于能够不受物理模型和实验模型的基本条件限制,有较好的灵活性,经济性,适应性,能够很好地处理现实的问题。
本课题利用软件FLUENT通过应用连续性方程和动量方程求解层流状态下,固定的圆柱体绕流问题,分别得到二维圆柱的周围流场流,速度矢量图,速度涡量图,求出其对应的阻力系数,把已有的模拟结果和理论研究结果进行比较,得出准确的绕流问题的结论,将测得的数据与已有的文献结论相比较,得出层流在不同文献下结果不尽相同。
关键词:FLUENT;阻力系数;雷诺数1柱体绕流阻力研究1.1 圆柱绕流的基本参数雷诺数(O.Reynolds)描述粘性流体力学最重要也是最基本的参数,其他无量纲物理量必然依赖于Re数。
它反映了惯性力与粘性力的比值:(1-1)其中ρ为流体的密度,U、L分别描述流体的特征速度和结构物的特征长度;μ、υ分别为流体的动力学及运动学粘性系数;决定圆柱绕流流态的是雷诺数的值 ,雷诺数在300≤Re≤3×105范围内的称为亚临界区,此时边界层仍是层流分离,而尾迹中己经是湍流涡街了;当雷诺数增加到3×105≤Re≤3.5×106时为临界区,边界层从层流分离转化为湍流分离;而后当Re≥3.5×106时为过临界区,完全变为湍流分离[1]。
斯特鲁哈数(Strouhal number)St:斯特鲁哈数根据罗斯柯(A .Roshko)1954年的实验结果,它只于雷诺数有关,在大雷诺数(Re>1000)它近似地等于常数0.21[2]。
它是描述圆柱绕流的一个非常重要的无量纲数:(1-2)U是的均匀来流速度,直径为D的静止柱体,泻涡频率为;升力系数(1ift coemcient):(1-3)阻力系数(dragcoefficient):(1-4)式中为作用于单位长度圆柱上的升力,为作用于单位长度圆柱上的阻力。
基于数值仿真的涡街流量传感器优化Optimizing vortex flow meter based on simulation摘要涡街流量传感器是一种速度式流量传感器,它依据流体振动频率与流速有对应关系的原理工作。
涡街流量传感器输出的频率信号与流速成正比,且不受流体组分、密度、压力、温度的影响,具有可靠性高、压力损失小、量程比宽、结构简单牢固等优点,被广泛应用于管道流量测量。
传统涡街流量传感器旋涡发生体形状的确定,是基于频率与流速线性度的考虑,忽略了发生体形状对频率信号强度的影响,导致传统发生体形状涡街流量传感器在低流速下输出的频率信号不足以被检测,影响涡街流量传感器在低流速下的应用。
数字式仪表的大量应用,使对频率与流速的线性度要求已不再主要,涡街信号的强弱决定了涡街流量传感器在低流速下的应用。
改进涡街流量传感器旋涡发生体形状,对提高涡街流量传感器在低流速下的应用价值,具有重要意义。
本论文主要完成了以下的工作:1.利用计算流体仿真软件,运用两种仿真模型对涡街流场进行仿真计算,确定Realizable k-ε模型为涡街流场模拟的最佳仿真模型。
2.通过改变梯形旋涡发生体尾缘夹角角度、平行部分长度对旋涡发生体形状进行仿真研究。
确定在水介质和空气介质涡街流场中能产生最强涡街信号的旋涡发生体最佳几何尺寸。
3.通过比较尾缘后部不同检测位置信号变化,对涡街信号最佳检测位置进行仿真研究。
确定在水介质和空气介质涡街流场中涡街信号最佳检测位置。
4.针对几种尾缘夹角角度的旋涡发生体进行实流试验。
验证了仿真结论,并提出在低流速测量中的最佳旋涡发生体形状。
关键词:涡街流量传感器;旋涡发生体;数值仿真;ABSTRACTV ortex flowmeter is a kind of velocity-type flowmeter; working depends on the linearity of frequency and velocity. The frequency signal, outputting from vortex flowmeter, is direct ratio with velocity, and have nothing to do with the form or density or pressure or temperature of the flow, so it has high stabilization, low pressure loss, wide measurement range and simple structure. It is widely used in pipeline flow measurement.The confirmation of bluff body for traditional vortex flowmeter is based on the linearity of frequency and velocity. The influence of the bluff body shape to frequency signal was ignored. It results in the low velocity signal could not be measured by traditional bluff body, which effected the usefulness of vortex flowmeter in low velocity measurement.The widely used of digital meter makes the key change to the strength of signal, not the linearity of frequency and velocity anymore. The strength of vortex is important to the usefulness of vortex flowmeter in low velocity. Optimizing vortex flowmeter bluff body shape has important meaning of the usefulness of vortex flowmeter in low velocity measurement.The mainly research works of this thesis are as following.ing two computational fluid dynamics models. ensured a certain model as thesimulation model of vortex flow and ensured certain parameters as the simulation parameters.2.Changing the after body angle and parallel part length, optimized the shape ofbluff body. Ensured the best bluff body’s shape both in water and airmeasurement which can bring the strongest vortex signal.paring the signal strength of different locality after the bluff body, researchedthe best locality of the pressure tapping position. Ensured the best pressuretapping position both in water and air measurement.4.Based on experiment both in water and air, aiming at several bluff body shape,proved the result of simulation and find a better bluff body shape for low velocity measurement.KEY WORDS:V ortex flowmeter, Bluff body, Numerical simulation,目录第一章绪论 (1)1.1涡街流量计 (1)1.2钝体绕流与非定常尾迹理论 (4)1.2.1边界层分离及涡的形成 (4)1.2.2不同雷诺数范围内的钝体绕流 (7)1.3论文研究的内容 (8)1.3.1研究目的 (8)1.3.2研究内容 (8)1.3.3创新点 (9)1.3.4章节结构 (9)第二章涡街流量传感器的研究现状 (11)2.1旋涡发生体的研究现状 (11)2.1.1单旋涡发生体形状的研究 (11)2.1.2双旋涡发生体组合的研究 (13)2.2压电探头位置的研究 (14)2.3涡街流量传感器流场数值仿真的研究 (15)2.4数值模拟研究的意义与现状 (15)2.5计算流体力学概述 (16)2.5.1计算流体力学及其在工业中的应用 (16)2.5.2商用CFD软件FLUENT的介绍 (17)2.5.3 FLUENT在流量计设计领域的应用 (18)2.6本章小结 (19)第三章涡街流场模拟的可行性 (20)3.1涡街流量传感器的网格划分与计算模型 (20)3.2边界条件及湍流模型的选择 (21)3.2.1边界条件的设置及流体属性 (21)3.2.2湍流模型的选择 (21)3.3仿真结果与实验结果的误差分析 (25)3.3.1旋涡脱落现象分析 (25)3.3.2旋涡脱落频率的获得 (26)3.3.3仿真结果与实验结果的比较 (27)3.4本章小结 (28)第四章基于RNG k-ε模型的仿真结果与分析 (29)4.1几何参数初步研究 (29)4.1.1旋涡发生体形状 (29)4.1.2检测参数及检测点设置 (30)4.1.3仿真结果与分析 (31)4.2对旋涡发生体尾缘夹角的研究 (33)4.2.1旋涡发生体形状 (33)4.2.2检测参数与检测点设置 (33)4.2.3仿真结果与分析 (34)4.3本章小结 (36)第五章基于Realizable k-ε模型的仿真结果与分析 (36)5.1对不同尾缘夹角的研究 (36)5.1.1旋涡发生体形状 (36)5.1.2检测参数与检测点设置 (37)5.1.3仿真结果与分析 (37)5.1.3.1水介质涡街流场的仿真 (37)5.1.3.2空气介质涡街流场的仿真 (41)5.2对不同平行部分长度的研究 (44)5.2.1矩形 (44)5.2.1.1检测参数与检测点位置 (45)5.2.1.2仿真结果与分析 (45)5.2.2水介质中旋涡发生体平行部分长度研究 (49)5.2.3空气介质中旋涡发生体平行部分长度研究 (51)5.3湍流及其数值模拟 (53)5.4仿真结果分析 (55)5.5本章小结 (55)第六章水流量实验 (57)6.1实验装置 (57)6.2数值仿真 (58)6.2.1旋涡发生体形状 (58)6.2.2检测参数及检测点设置 (58)6.2.3仿真结果分析 (59)6.3实验数据分析 (61)6.3.1频率与Sr (61)6.3.2不同位置检测点信号比较 (64)6.3.3与仿真结果比较 (65)6.4本章小结 (67)第七章气流量实验 (68)7.1实验装置 (68)7.2数值仿真 (69)7.2.1旋涡发生体形状 (69)7.2.2检测参数及检测点设置 (69)7.2.3仿真结果分析 (69)7.3实验数据分析 (71)7.3.1频率与Sr (71)7.3.2不同位置检测点信号比较 (74)7.3.3与仿真结果比较 (75)7.4本章小结 (77)第八章总结与建议 (78)8.1总结 (78)8.2建议 (79)参考文献 (80)发表论文和参加科研情况说明 (84)致谢 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
卡门涡街现象分析1881年5月11日是著名的美国工程力学家卡门(1881-1963)的诞生纪念日.卡门出生在匈牙利的布达佩斯。
他对人类最大的贡献是开创了数学、力学在航空、航天和其它工程技术领域的应用,为近代力学的发展奠定了基础。
1911年卡门对流动的流体在圆柱体后留下的两排周期性旋涡进行了深入的研究,在理论上对这种旋涡做出了精辟的分析。
这就是著名的卡门旋涡。
卡门创建了美国航空科学学院,并把这所学院建设成了当时流体力学的研究中心和培训基地.卡门支持他的学生对火箭推进技术进行研究并和马利纳第一次证明能够设计出稳定持久燃烧的固体火箭发动机。
一.卡门涡街现象实际流体绕流圆柱(管)体时,边界层分离所形成的旋涡在背流面有一定释放(脱落)规律,当Re90~200时,背流面旋涡不断的交替生成及脱离,并在尾涡区形成交替排列、旋转方向相反、有规则且较稳定的两行旋涡,以比来流小得多的速度运动,这种现象称为卡门涡街(冯·卡门首先实验测得),又称卡门涡列.[注意]卡门涡街现象在Re60~210都可以观察到,但有规则的卡门涡街在Re60~5000范围内,而只有Re90~200范围内观察到的卡门涡街现象才是较稳定的。
二。
卡门涡街的利用及危害a。
利用:测量流体来流速度及流量。
卡门涡街中旋涡脱落频率f可表示为 5d 5式中St称为斯特罗哈尔数,是个无量纲量。
当Re800~1.510时,一般St0.21.因此利用这一特点可以制成卡门涡街流量计,即测得脱落频率f、圆柱外直径d后,因为fStSt0。
21已知,则可以求得来流速度c,进而获得流量。
b。
危害:会产生振动及噪声,严重时产生共振及声振。
卡门涡街时旋涡交替产生并脱落,因此将产生交变力,从而被绕流柱体产生振动及噪声;当交变力频率与柱体材料的固有频率接近时,便会产生共振现象,使振动加剧;振动会使周围空气发出声响效应,若其频率与柱体材料的固有频率接近时,又会产生所谓的声振,使振动及噪声加剧。
calmet湍流强度摘要:I.引言- 介绍卡门涡街(Calmet 湍流强度)II.卡门涡街的定义和性质- 定义卡门涡街- 描述卡门涡街的性质III.卡门涡街的计算方法- 介绍计算卡门涡街强度的方法- 解释不同方法的优缺点IV.卡门涡街的应用- 说明卡门涡街在工程和科学领域的应用- 阐述卡门涡街的重要性V.结论- 总结卡门涡街(Calmet 湍流强度)正文:I.引言卡门涡街(Calmet 湍流强度)是一种描述流体流动现象的参数,对于研究和理解流体动力学问题具有重要意义。
本文将详细介绍卡门涡街的定义、性质、计算方法和应用。
II.卡门涡街的定义和性质卡门涡街(Calmet 湍流强度)是由法国工程师亨利·卡门(Henri Calmet)提出的,用于描述湍流流场中涡旋的强度。
卡门涡街是一个无量纲参数,与雷诺数(Re)有关。
在湍流流场中,卡门涡街反映了涡旋的生成、发展和衰减过程。
III.卡门涡街的计算方法计算卡门涡街强度的方法有多种,如经验公式、数值模拟等。
其中,较为常用的方法是根据雷诺数和流体动力学的基本方程进行计算。
此外,还有一些研究者提出了更为复杂的计算方法,例如基于涡旋追踪技术的计算方法。
不同的计算方法具有各自的优缺点。
例如,经验公式简单易用,但精度较低;数值模拟方法精度较高,但计算复杂度较高。
因此,在实际应用中,需要根据具体问题和需求选择合适的计算方法。
IV.卡门涡街的应用卡门涡街在工程和科学领域具有广泛的应用。
例如,在流体力学、航空航天、汽车工程、水利等领域,卡门涡街被用于研究流体的湍流现象,优化工程设计和提高系统性能。
此外,卡门涡街还在环境科学、生物医学等领域发挥着重要作用。
V.结论卡门涡街(Calmet 湍流强度)是一种描述流体流动现象的重要参数,对于研究和理解流体动力学问题具有重要意义。
有限元大作业第二题2.利用fluent软件进行数值模拟卡门涡街。
分组将l1从0.11m变化到0.9m,每次增加0.01m,r从0.02增加,每次增加0.005mm,具体分组如表所示。
一建立模型1先打开Gambit软件,参照题目要求绘制模型二、求解计算1启动FLUENT二维精度计数器。
2执行File-Read-Case命令,读入“msh”格式的文件,执行Grid-Check命令,3执行Grid—scale…修改成mm4执行Define-Materials在弹出的对话框中点Flunt Database..在弹出的对话框中选water-liquid(h20<1>)点Copy,之后点Change/Create按钮。
如图:5执行Define-Boundary Conditions命令,选Fluit,点Set,在弹出的对话框中选water-liquid,单击OK。
选in点Set,在弹出的对话框中输入0.01,点ok,如图6执行Solve-Initialize-Initialize..命令,弹出的对话框选择In ,顺序单击all-zones 、rujou 、wall 按钮。
如图将window改为1,点OK如图8执行Solve-Iterate..命令,弹出对话框,依次Time Step Size 输入0.1,Number of Time Steps输入1000,Max Iterations per Step输入30,点Iterat,如图9执行Display-Contours..命令,Contours of下拉列表示Velocity..和Velocity magnitude,单击Display,达到100s后的速度分布云图如图,接着改变Contours of下拉列表示Velocity..和VorticityMagnitude,再次单击Display,达到100s后的涡量分布云图如图:10执行Display-Vectors..命令,弹出对话框,Vector of 下方列表中的Velocity 和Color by 列表中的velocity..及Velocity Magnitude ,将左侧的Scale 改为2,单击Display ,得到速度矢量图,放大后得到如图的局部矢量图:11执行Display-path lines 将color by 下拉菜单选velocity 和steps 改为200,path skip 改为10单击Display ,得到速度矢量图,放大后得到如图的局部矢量图:。
创建模型1.启动GAMBIT(1)双击图标启动软件,弹出“Gambit Startup”对话窗,在“Working Directory”下拉表下选择工作目录,在“Session ID”文本中输入文件名称,如“Kaman”。
(2)单击“Run”按钮,进入Gambit系统的操作画面,如图1所示。
单击菜单栏中的“Solver”—“FLUENT5/6”命令,选择求解器类型,如图2所示。
图1—GAMBIT操作界面图2—求解器类型图3—Vertex对话框2.创建几何模型(1)创建平面边界点。
单击“Geometry”工具条中的按钮,弹出如图3所示的Vertex对话框,在“Global”文本框中按照模型大小输入各点的坐标,创建如图4所示的平面边界点。
其中,各点坐标是:E(0,0)、F(0,500)、G(1000,500)、H(1000,0)、O(300,240)、A(300,260)、B(320,240)。
图4—创建的平面和圆周的边界点注:1本例中选择的圆的半径为20,一般情况下为了使设定的边界不影响计算,宽度取直径的10倍以上,但也不应太大,否则占用计算的时间,本例中取500;2选择的圆心可以适当的偏离中心,比如本例中选择的y坐标为240,而非250,可以使得到的效果更加明显。
(2)创建平面边界线。
单击“Geometry”工具栏中的按钮,弹出如图5所示的对话框,利用它可以创建线。
单击“Vertices”文本框,使文本框呈现黄色后,选择E、F、G、H各点创建线,然后选择H、E创建最后一条线,创建的平面边界线如图6所示。
图5—“Create Straight Edge”对话框图6—创建平面边界线注:选择点的时候按住shift键左键选择或者是Vertices后边的箭头点开然后选择。
(3)创建面。
1)创建平面。
单击“Geometry”工具条中的按钮,弹出如图7所示的对话框,利用它可以创建面。
单击Edges文本框,使文本框呈现黄色后,选择要创建面所需要的几何单元。
涡街模拟建议流体模拟1.我计算的是一个二维自维持振荡问题(好多文献都这样说),我采用层流算法也得到了类似的结果,k-e-rng也可以。
而别的模型都不行了,一般都是最后得到一个稳定的解(和文献上说的不同)。
因为雷诺数比较小,不能确定什么时候转变成紊流,所以想用一个能够计算过渡流动的模型。
不知道用k-e-rng模型是不是就可以说是准确,因为没有具体的试验数据,是不是可以根据它的计算流场和试验流场相似就确定计算的合理性和准确性呢?多谢多谢Hi-key:这种问题的要求比较高,类似的问题我只算过卡门涡阶的。
不过当时是用层流算得。
你这个例子里面如果跟湍流模型敏感,我建议你可以尝试以下方法:FzN/5[选用其他湍流模型,然后在进出口边界处的湍流相设置时,使用湍流强度和粘性比然后将这两个数值全部给0,再计算时使用绝对压力计算。
也许会有变化,也许没用,你可以试试,把结果告诉我。
谢谢,另外在所有的湍流模型中k-e-rng是最适合计算低雷诺数湍流模型的,当然你也可以尝试真正的低雷诺数湍流模型,需要在用户界面中输入命令行激活,至于怎么激活我忘了,哈哈,不好意思,等我查到了给你哈。
f.!Z流体中文网论坛-- 流体力学及相关领域学术问题交流论坛。
/. 另外判断结果是否正确只能靠实验或者查文献了,流态特征相似只能证明大体上没错,但是精度就不知道了。
我计算的是周期性边界条件,和绝对压力有关系吗?我刚才改变了初场的两个湍流变量(不知道是不是你所说的湍流强度和粘性比)计算了一下,发现对结果影响很大,都为零时,没有振荡现象;增大这两个值又会出现不同的流场。
绝对压力只是为了使计算更加准确,你也可以用表压计算。
Re\!3湍流的两个变量是入口处的脉动情况,都为0时跟层流接近但是跟层流不同。
你将湍流强度设为5%,粘性比设为0.01。
再试试看,有变化的话,换别的湍流模型再试下。
UH另外周期边界中你设定压降还是流量?流量的指定方式更加容易出现波动。
卡门涡街现象分析1881年5月11日是著名的美国工程力学家卡门(1881-1963)的诞生纪念日.卡门出生在匈牙利的布达佩斯。
他对人类最大的贡献是开创了数学、力学在航空、航天和其它工程技术领域的应用,为近代力学的发展奠定了基础。
1911年卡门对流动的流体在圆柱体后留下的两排周期性旋涡进行了深入的研究,在理论上对这种旋涡做出了精辟的分析。
这就是著名的卡门旋涡。
卡门创建了美国航空科学学院,并把这所学院建设成了当时流体力学的研究中心和培训基地.卡门支持他的学生对火箭推进技术进行研究并和马利纳第一次证明能够设计出稳定持久燃烧的固体火箭发动机。
一.卡门涡街现象实际流体绕流圆柱(管)体时,边界层分离所形成的旋涡在背流面有一定释放(脱落)规律,当Re90~200时,背流面旋涡不断的交替生成及脱离,并在尾涡区形成交替排列、旋转方向相反、有规则且较稳定的两行旋涡,以比来流小得多的速度运动,这种现象称为卡门涡街(冯·卡门首先实验测得),又称卡门涡列.[注意]卡门涡街现象在Re60~210都可以观察到,但有规则的卡门涡街在Re60~5000范围内,而只有Re90~200范围内观察到的卡门涡街现象才是较稳定的。
二。
卡门涡街的利用及危害a。
利用:测量流体来流速度及流量。
卡门涡街中旋涡脱落频率f可表示为 5d 5式中St称为斯特罗哈尔数,是个无量纲量。
当Re800~1.510时,一般St0.21.因此利用这一特点可以制成卡门涡街流量计,即测得脱落频率f、圆柱外直径d后,因为fStSt0。
21已知,则可以求得来流速度c,进而获得流量。
b。
危害:会产生振动及噪声,严重时产生共振及声振。
卡门涡街时旋涡交替产生并脱落,因此将产生交变力,从而被绕流柱体产生振动及噪声;当交变力频率与柱体材料的固有频率接近时,便会产生共振现象,使振动加剧;振动会使周围空气发出声响效应,若其频率与柱体材料的固有频率接近时,又会产生所谓的声振,使振动及噪声加剧。