由三角形空腔顶部壁面运动引起的层流

一

案例介绍

该案例模拟了由三角形空腔顶部壁面运动引起的层流，三角形空腔侧壁是固定的。

几何尺寸	材料参数	边界条件
三角形空腔垂高为4 m 底座宽度为2 m	密度：1 kg/m3 黏度：0.01 kg/m-s	顶部壁面的运动速度为2 m/s 侧壁为固定

二

进行模型网格划分

▼此处我们采用了三角形混合网格，网格数量为5031。

三

Fluent设置

▼ 打开Setup，弹出Fluent登录界面进行设置，这里我们选用2D打开。

3.1General设置

▼ 这里我们采用稳态方式来进行求解，默认选用Steady。

3.2Models设置

▼ 因为本案例是层流流动，计算模型默认为Laminar。

3.3Materials设置

▼ 打开air，将密度设置为1 kg/m^3，将黏度设置为0.01 kg/m-s。

3.4边界条件设置

▼ 打开wall-4，将Wall Motion设置为Moving Wall，然后在Motion中选中Translational，Speed设置为2 m/s，方向为X轴方向。

3.5Methods设置

▼ 双击Methods，在Scheme中选中SIMPLE，其他按图中设置。

3.6Controls设置

▼ 按图中数值设置模拟中的松弛因子。

3.7Run Calculation设置

▼ 这里我们设置500步进行迭代计算。

四

CFD-POST后处理

▼ 得到如下速度云图。

▼ 在模拟求解值与实验值下对比归一化X方向速度值。

参考文献：

R. Jyotsna, S.P. Vanka. “Multigrid Calculation of Steady, Viscous Flow in a Triangular Cavity”. J. Comp. Phys., Vol 122, pp. 107-117, 1995.

读书笔记

内部界面（interior）与交界面（interface）这两种面用于两个区域的交界处，在此界面上不需要用户输入任何内容，只需要指定其位置。

一般内部节点单元的表面都默认是内部界面。

内部界面（interior）边界条件用在两个区域（如水泵中同叶轮一起旋转的流体区域与周围的非旋转流体区域）的界面处，将两个区域“隔开”。在该边界上，不需要用户输入任何内容，只需要指定其位置。我们注意到，相接壁面在导入FLUENT时，FLUENT会为该壁面生成另外一个相应的shadow wall，将相接壁面由wall更改为interior时，FLUENT会将wall与shadow wall合并为interior类型。

内部界面实际是两个区域公用一个界面（只有一个面）。交界面（interface）也是两个区域的交界，不同的是有两个面成对出现。对于交界面，必须是重合或部分重合，需要在fluent中定义。交界面网格划分可以不一样，Fluent会自动在重合的部分进行变量的插值和传递。这个功能使得划分网格变得容易许多，对于复杂的模型可以采取分块划分。如果可以熟练的

将两个区域的网格划分出来，并使得交界处的节点统一（合并节点），那么可以不用采用interface，直接采用interior是最好的选择， 因为采用这种方式即提高计算速度又提高计算精度。相反，采用interface由于插值过程的存在，必然会降低计算速度和精度。

要注意的是interior界面处的网格必须节点保持一致，interface可以不用一致，但要保证interface是成对出现的。

艺痴必精

没错，就是我

2019.02.04