FLUENT落球粘度计模拟

落球粘度计是一种通过测量球形球在重力作用下通过填充有待确定粘度的流体的管子下落一定距离所需的时间来测量流体粘度的装置。当球体掉落时，球体会受到三个力：其重量，浮力和阻力。在这三个力中，我们将分析拖曳力，因为它与流体粘度直接相关。为了简化问题，我们将模拟球体上的层流并分析其对不同流体的阻力。该装置由固定在空间中的实心球体和流过球体的流体组成。运动流体在球体表面上施加压力和粘性力。压力沿垂直于球体表面的方向起作用，而粘性力与球体表面相切。压力和粘性力的总和是作用在球体表面上的合成阻力。该模拟的目的是分析作用于不同粘度的流体在球体表面上的压力和壁面剪应力。

 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。

 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。单击Fluent Database按钮弹出Fluent Database Materials对话框，选择engine-oil，单击Copy按钮确认。

 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inlet弹出边界条件设置对话框。Velocity Magnitude输入1。

 6     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。

 7     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100，单击Calculate开始计算。

 8     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