FLUENT方腔内自然对流模拟

自然对流是一种由浮力驱动的流体运动现象，浮力是由流体温度变化引起的密度差引起的。例如，在夏季由于水比陆地需要更长的时间来升温，因此陆地上方的空气升温更快，从而密度降低并在浮力作用下上升。然后，它被来自海洋的更冷、更密集的空气所取代，从而产生海风的环形空气运动模式就是一种自然对流现象。

在这个例子中，我们探讨了空气在两个垂直壁保持不同温度的方形空腔中的自然对流。由于浮力的作用，这种温差导致空腔内的空气作圆周运动。

 1     启动FLUENT并导入网格 
（1）在Windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 2020→Fluid Dynamics→Fluent 2020命令，启动Fluent 2020。

（2）单击主菜单中File→Read→Mesh命令，导入.msh网格文件。

 2     定义模型 

（1）单击命令结构树中General按钮，弹出General（总体模型设定）面板，在Solver中Time选择Steady，进行稳态计算，勾选Gravity，Y填入-9.81。。

 3     设置湍流模型 

在模型设定面板Models中双击Viscous按钮，弹出Viscous Models对话框，在Model中选择Laminar，单击OK按钮确认。

 4     设置材料 

（1）双击A4栏Setup项，打开Fluent Launcher对话框，单击OK按钮进入FLUENT界面。

（2）单击主菜单中Setting Up Physics→Materials→Create/Edit，弹出Create/Edit Materials（材料）对话框。设置Density为boussinesq，值为1.1405，设置Thermal Expansion Coefficient为0.00344827。

 5     设置边界条件 

（1）单击主菜单中Physics→Zones→Boundaries按钮启动的边界条件面板。

（2）在边界条件面板中，双击coldwall弹出边界条件设置对话框。在Thermal选项卡中，Thermal Conditions选择为Temperature，Temperature输入290。

（3）双击hotwall弹出边界条件设置对话框。在Thermal选项卡中，Thermal Conditions选择为Temperature，Temperature输入305。

 6     设置操作条件 

单击主菜单中Physics→Solver→Operating Conditions按钮启动的操作条件对话框。Operating Pressure输入0，Operating Temperature输入290。

 7     初始条件 

单击主菜单中Solution→Initialization按钮，弹出Solution Initialization（初始化设置）面板。

Initialization Methods中选择Hyper Initialization，单击Initialize按钮进行初始化。

 8     计算求解 

单击主菜单中Solving→Run Calculation按钮，弹出Run Calculation（运行计算）面板。

在Number of Iterations中输入500，单击Calculate开始计算。

 9     结果后处理 
（1）双击A6栏Results项，进入CFD-Post界面。

（2）显示云图。

本篇文章来源于微信公众号: 南流坊