[精品]流态分析实例

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1、岔管层流和湍流分析一、问题和条件:该算例是一个二维的岔管分析，先分析一个雷诺数较小的层流情况，然后分析大雷诺数的湍流情况。该算例所用单位制为国际单位制。分析区域图示如21）几何尺寸及流体性质进口段宽度出口段宽度假设流体密度空气密度空气粘性进口速度出口压力）分析方法及假定0.6m1m1000Kg/m31.205Kg/m31.8135*IO-5Kg/m-s2.0m/s0nt/m2•用FLUID141单元来作二维分析。分析时假定进口速度均匀，并且垂直于进口流场方向上的流体速度为零。在所有壁面上施加无滑移边界条件（即所有速度分量都为零）；假定流体不可压缩，并且其

2、性质为恒值，在这种情况下，压力就可只考虑相对值，因此在出口处施加的压力边界条件是相对压力为零。第一次分析时，流场为层流，着可以通过雷诺数來判定，其公式如卜•:对于内流來说，当雷诺数达到2000至3000时，流场即曲层流过渡到湍流，故第二次分析时，流场是湍流。此时，应在该次求解Z前改变ANSYS的工作名以防止程序在上一次分析结果的基础上作重启动分析。二、进入ANSYS界面单击开始程序emsys8.0-*configureANSYSproduct然后在FileManagement中定义WorkingDirectory（工作路径）如:C:class定义Job

3、Name（工作文件名），女II：laminar1三：设置分析选择进入MainMenu>Preference,然后点取FLOTRANCFD项，点取0K。定义单元及材料1新建单元类型运行主菜单Preprocessor-*ElementType-*Add/Edit/Delete（新建/编辑/删除单元类型）命令，接着在对话框中单击“Add”按钮新建单元类型。2定义单元类型在弹出菜单的左框中点取FLOTRANCFD,右框中点取2DFLOTRAN141,点取OK。3关闭单元类型对话框回到单元类型对话框，已经新建了FLOTRAN单元，单击对话框中“Close”按钮关闭

4、对话框。五、建立岔管有限元模型1生成节点运行主菜单PreprocessorModelingCreate-*•Keypoints-*InActiveCS生成节点于目前处标系统命令。接着在Keypointnumber输入1,接着依照顺序输入第一点X,Y,Z的坐标值为-10・4641,1.2679,0,完成输入后单击“Apply”按钮继续生成第二点。如上依次2-18.6603,6,030,1,04-9.4641,1,05-10.9340,0.8464,0.00006-18.9603,5.4804,0.00007-10.9340,0.1536,0.00008-1

5、&9603,-4.4804,0.00009-10.4641,-0.2679,0.000010-18.6603,-5.0000,0.0000110.0000,0.0000,0.000012-9.4641,0.0000,0.000013-10.7340,0.5000,0.000014-9.9817,1.0681,0.000015-9.9817,-0.0681,0.00002生成线运行主菜单Preprocessor-*•Modeling-*■Lines-*■StraightLineso弹出对话框aCreateStraightLines"依次选择点1、2；2、6

6、；6、5；7、8；8、10；10、9；12、11；11、3；3、4；1、5；7、9；4、12；冬成输入后单击“Apply”按钮继续生成其他线。运行主菜单PreprocessorModeling-*ArcsfThrough3KPs。弹出对话框uCreateArcThru3KPs”依次选择点1、4、14；5、7、13；9、12、15；完成输入后单击“Apply”按钮继续生成其他线。3生成面运行主菜单PreprocessorModelingAreas-*ByLineso弹出对话框“CreateAreabyLines”依次选择点1、2、3、10；4、5、6、11

7、；7、8、9、12；12、13、10、14、11、15；完成输入后单击“Apply”按钮继续生成其他面。4显示点、线、面的编号运行下拉菜单中PlotCtrls-*Numbering编号显示命令。接着在编号控制对话框中将选择打开KeypointnumberLinenumber、Area,number显示点、线、而的编号，完成后单击“OK”按钮。此时系统将会以颜色区分线和而的编号。5定义单元形状1进入MainMenu>Preprocessor>-Meshing->MesherOpts2将Midsidenodeplacement丄或改为NoMidsidenod

8、es,点取OK3在弹出菜单中点取Quad4点取OK5进入UtilityMenu>