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文档简介

算例来源：书籍算例制作：徐雪梅–武汉科技大学算例校核：关键词：管内湍流

管内湍流流动分析目录摘要湍流模型操作步骤结果分析一、摘要当雷诺数大于临界值时，平滑流动会出现一系列的复杂的变化，最终会导致流动特征的本质变化，流动呈无序的混乱状态，这种状态称为湍流。计算流体力学是通过计算机数值计算和图像显示，对包含有流体流动和热传导等相关的物理现象的系统所做的分析。本案例借助Fluent软件进行空气动力学分析，对管内湍流流动进行模拟。目录摘要湍流模型操作步骤结果分析本案例模拟管内湍流流动（以圆管为例）。考虑到进口影响，和达到管内完全湍流的目的，将管长设为管径的30倍。下图是模型示意图，模型圆管直径10cm，长300cm，左侧面为进口，右侧面为出口，其他为圆管壁面。模型示意图二、湍流模型介绍目录摘要湍流模型操作步骤结果分析三、前处理

在ICEMCFD中建立该三维模型，并划分网格。首先将模型边界划分为不同的part，然后分别命名为in，out，wall。画出网格，并检查网格质量。几何模型及网格如下图所示。几何模型模型网格

将ICEMCFD划分完成的网格导出，存为fluent.msh文件。三、前处理网格质量检查质量低于0.5的网格有2249个，占5.5%，符合要求。

1、启动Fluent。将维度设为3D，导入网格文件，如下图所示。四、求解设置Fluent启动界面2、常规设置。选择模型，单击【Models】，选择Standardk-e模型。选择计算域材料，单击【CellZoneConditions】，选择【air】。四、求解设置3、边界条件设置。（以Re=8000为例）单击【BoundaryConditions】，in为速度进口，1.2m/s，湍流强度设为10%。Wall为壁面，粗糙度为0.5m，剪应力为5Pa（y方向）。Out为压力出口。四、求解设置4、求解设置。设置残差，单击【Residual】，如下图所示设置残差值。初始化，单击【SolutionsInitializations】，选择StandardInitialization。四、求解设置5、求解。单击【RunCalculation】，设置求解步数。四、求解设置四、求解设置

当连续性方程残差达到设定值0.0001，其他设定值为0.001时，计算自动停止，说明此时已经收敛。如下图。

目录摘要湍流模型操作步骤结果分析1、单击CFD-Post，File，选择计算文件导出。单击，出现文本框。Startfrom选择in，变量选择Velocity，如图。五、后处理2.1、速度流线图结果显示（Re=8000）。五、后处理3、其他Re数，速度流线图结果展示

Re=4000五、

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