本案例演示利用Fluent计算180°弯管内湍流流动问题。

参考文献：T. Takamasa, A. Tomiyama. “Three-dimensional gas-liquid two-phase bubbly flow in a C-shaped tube”. NURETH-9. San Francisco, USA. pp. 1-17. 1999.

1 问题描述

案例计算模型如图所示。

计算参数如下表所示。

采用稳态计算，考虑模型对称性，建模时只考虑一半模型。

2 Fluent设置

• 以2D、Double Precision模式启动Fluent

2.1 General设置

• 鼠标双击模型树节点General，右侧面板采用默认设置

2.2 Models设置

• 右键选择模型树节点Models > Viscous，选择弹出菜单项Model → SST k-omega激活湍流模型

2.3 Materials设置

• 鼠标双击模型树节点Materials > Fluid > air弹出材料属性设置对话框

• 如下图所示，修改Name为water

• 设置Density为997 kg/m3

• 设置Viscosity为0.0008899 kg/m-s

• 其他参数保持默认设置，点击按钮Change/Create修改参数

2.4 解释UDF

• 右键点击模型树节点User Defined Function，点击弹出菜单项Interpreted…

• 弹出文件对话框中选择源文件VMFL048_velocity.c，点击按钮Interpret解释源文件

程序代码其实很简单，如下所示。

#include "udf.h"

#define vlmean 1.43
#define xin 0
#define yin -0.125
#define rpipe 0.014

DEFINE_PROFILE(vin,t, nv)        
{
  face_t f;
  begin_f_loop (f, t)
     {
       real xf[ND_ND];
       real r, r1;
       F_CENTROID(xf,f,t);
       r = (xf[0] - xin)*(xf[0] - xin)+ (xf[1] - yin)*(xf[1] - yin);
       r = sqrt(r);
       r /= rpipe;
       r1 = 1. - r;
   F_PROFILE (f,t, nv) = 1.264*vlmean*MAX(0., pow(r1, 1./6.));
     }
  end_f_loop  (f, thread)
}

2.5 Boundary Conditions

1、inlet

• 鼠标双击模型树节点Boundary Conditions > inlet弹出设置对话框

• Momentum标签页设置X-Velocity为udf vin

• 其他参数保持默认设置

2、outlet

• 鼠标双击模型树节点Boundary Conditions > outlet弹出设置对话框

• Momentum标签页保持默认设置

2.6 Methods

• 双击模型树节点Methods，右侧面板如下图所示设置Scheme为SIMPLE，其他参数如下图所示进行设置

2.7 Monitor

• 双击模型树节点Monitors > Residual，弹出设置对话框

• 如下图所示，设置所有变量的残差为1e-4

2.8 Initialization

• 右键选择模型树节点Initialization，点击弹出菜单项Initialize进行初始化

2.9 Run Calculation

• 鼠标双击模型树节点Run Calculation，右侧面板如下图所示，设置Number of Iterations为1500

• 点击按钮Calculate开始迭代计算

3 计算结果

• 速度分布

• 计算结果验证

链接: https://pan.baidu.com/s/1wAGKZbL9GllfQZVY_R1Hdg

提取码: jvzj

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