二维三通管内流场分析

1、如上图所示为二维三通管几何模型，水平方向为干管，宽度为100毫米，长 度为10000毫米，竖直方向为支管，宽度为50毫米，长度为4950毫米。支管与划分模型。在本例中，使用workbench的mesh模块进行网格划分，使用了近壁面膨胀 网格，同时注意到了在使用近壁面膨胀网格时无法同时使用MAP划分方法，也无 法使用纯四边形网格约束。干管入口速度2米每秒，支管入口速度1米每秒，湍流强度均为1%，水力 直径设置为0.05，出口采用outflow出口边界条件，壁面采用无滑移壁面边界 条件。计算模型采用SKE模型并采用标准壁面函数。Scaled ResidualsJan Z1, 2013ANSYS F

2、LUENT 14.0 (2d, dp. pbn?. ske)计算在迭代了 408步之后收敛，所有残差收敛标准均在10e-5。但是在随后 的Y+检测中发现，Y+值在8.8571.8之间，Y+值明显偏小，所以应该将近壁面 网格作出调整，将第一层网格高度升高，以获得合理的Y+值（30500）来配合标准壁面函数。上述网格采用映射面网格划分方法，设定网格尺寸为5毫米。计算完毕后查看管壁处Y+值为39.7332,符合标准壁面函数的网格要求标准。n1 26e *02-UI-.-o：X 6了白1.-7 6S ：4O2-1 066-03-1弗5贝-g“L9r.-n：.-2我沱旧-2沔机3-2 ：；：?*街迪口

3、33 7SB-H.L?-4 OEil q 326403 -:.必5：S1&4 03-5.2WtO3 Sle-nj：-SOeQSConlours of 尚砒。Pressure (pascal)Jan 2013ANSYS FLUENT 14.0 (2d, dp. pbnsr. sfce)静压云图511a+D2 4- 6Da+DS :泌+怡 - .-.osI 汤冲-03 3+0.： 3 G7e-03 2景日+典 2J ?. .-.13；：.：:TSe-DSI Sc -02Ba*.m+照,- 67a+D2七 126+022 TN-典7 39-01Ccnlours of Dynamic Pr&ssune

4、 (pascaf)Jan 21 2013ANSYS FLUENT 14.0 (2d, dp pbns. sfce)动压云图1.83E31 29+039 r白皿2ii0e+035 ： 9白-：I2-1 7302g 心-.mi-00：r-DD1.44e-.1.23a jGO.ODn-DDCcnloura of Vejocity Magnitude 伽闾Jan 2t 2013ANSYS FLUENT 14.0 (2d, dp. pbns, slra)(d)速度云图16.9% L l6 ：IWT6.24e-0i5 88e-012 57u-012 20e-011 84e-011 47-011 10-01

5、3.63e-021 Q4e 仪Contours of Turbulent Kinetic Energy (k) (m2fe2)Jan 212013AHSYS FLUENT 14.0 (2d, dp. pbos,潇时(e)湍流动能云图6.99a+016.65e+01E涵心5.06a+Di5.61a+D1二心13.泌,Crl3.19-+012 5Da- .)1 Sle* .11 1294-?-B J15-01Ccnlours cfTu曲邳 1 rMensttyJan 212D13ANSYS FLUENT 14.0 (2d, dp. pbns, ske)(f)湍流强度云图? S6a+D13.SSe+

6、012 85a 1 25a+011 07f?-D1& Da+0D.2e+07.泌+S.：.556+00I.TSe+DO5.3De-05Jan 21,201314.0 (2d? dp. pbns, ske)(g)湍流耗散率云图3 2te00 3.C4e+D02 88002?4e-002 DBS*DOo o o-Vloclly Vedors Colere4 By Velocily Magnllude fm 最(h)速度矢量云图1.87001.780-001.69e-001.59e-001.5逆。口1.41001.22e001.13001.03009.41e-018.409-017.55016.61e-ul5.605-014.75fi-013.S2h012.30011.96e-011 口落 di9.5703Jan 2123(2d, dp, pbnsB 冬的(i)湍流粘度云图(j)使用Tecplot处理得到的迹线图-0.2-0.05-0.15Pressure0-500-1000-1500-2000-2500-3000-3500-4000-4500-5000-5500-6000(k)使用Tecplot处理得到的迹线图(含压强云图)可以很清楚的看到，在两股水流交汇处的下游产生了明显的漩涡，该漩涡消 耗了水流的流