两个平行板间的粘性流动

一

案例介绍

该案例模拟了两个平行板间的粘性流动，上部板子以匀速运动，下部板子则为固定，在平行板子的方向上施加压力梯度。

几何尺寸	材料参数	边界条件
计算域长度为1.5 m 计算域宽度为1m	密度：1 kg/m^3 黏度：1 kg/m-s	可移动的上部板在x方向上以3 m/s运动 周期性压力梯度为-12 Pa/m

二

进行模型网格划分

▼此处我们采用了四边形网格，网格数量为280。

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，计算模型则按默认Laminar选定。

3.3Materials设置

▼ 我们在材料中设置couette_fluid，其他参数按默认设置。

3.4边界条件设置

▼ 我们在Fluent界面的右下角可以看到有一个控制台窗口，如下文本可以在该控制台窗口输入进行周期性边界设置。

▼ 选中outlet然后在底部点击Periodic Conditions…进行周期性压力梯度设置。

▼ 将top_wall设置为Moving Wall，在Motion中选中Relative to Adjacent Cell Zone和Translational，速度设置为3 m/s，在X方向上设置1。

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x=0.75 m处x方向速度值。

参考文献

B.R. Munson, T.H. Okiishi,W.W. Huebsch, Fundamentals of Fluid Mechanics, 5th Edition,Wiley, 2006.

读书笔记

理想流体是一种设想的没有粘性的流体，在流动时各层之间没有相互作用的切应力，即没有内摩擦力。十分明显，理想流体对于切向变形没有任何抗拒能力。应该强调指出，真正的理想流体在客观实际中是不存在的，它只是实际流体在某些条件下的一种近似模型。在Inviscid流动模型应用方面，无粘流动忽略了粘性对流动的影响，这对高雷诺数的流动是合适的， 因为高雷诺数流动惯性力的作用远大于粘性力的作用，粘性力可以忽略，所以可以将其考虑成无粘流动。无粘流动的求解更快，其激波在某些值上预测的偏高。无粘流动能对流动状态和激波位置进行快速预测。

艺痴必精

没错，就是我

2019.01.31