本案例计算强旋转轴对称扩散器内湍流流动。

P.D. Clausen, S.G. Koh, D.H. Wood. “Measurements of a Swirling Turbulent Boundary Layer Developing in a Conical Diffuser.” Experimental Thermal and Fluid Science. Vol. 6, pg. 39-48, 1993

1 案例描述

本案例计算模型如图所示。

计算条件如表所示。

利用雷诺应力模型计算强旋转引起的湍流。

2 Fluent设置

2.1 General设置

• 鼠标双击模型树节点General，右侧面板激活选项Axisymmetric Swirl采用轴对称旋转模型

2.2 Models

• 鼠标双击模型树节点Models > Viscous，弹出设置对话框，如下图所示

• 选择湍流模型Reynolds Stress湍流模型，其他选项如下图所示设置

2.3 Materials

• 鼠标双击模型树节点Materials > fluid > air，弹出材料属性设置对话框，如下图所示设置密度与粘度

2.4 Boundary Conditions

• 利用菜单File → Read → Profile…读取文件diffuser_swirl.set.prof

• 双击模型树节点Boundary Conditions > velocity-inlet-7，弹出对话框中设置入口轴向速度与旋转速度，并如下图所示

注：只有在General面板中设置了Axisymmetric Swirl之后才会出现Swirl-velocity选项。

• 双击模型树节点Boundary Conditions > pressure-outlet-6，弹出对话框中设置如下图所示湍流条件

• 其他边界采用默认设置

2.5 Methods

• 鼠标双击模型树节点Methods，右侧面板设置Scheme为SIMPLE，其他参数如下图所示设置

2.6 Controls

• 双击模型树节点Controls，右侧面板如下图所示进行设置

2.7 Initialization

• 双击模型树节点Initialization，右侧面板选择Standard Initialization，并选择Compute from为velocity-inlet-7

• 点击按钮Initialize开始初始化

2.8 Run Calculation

• 双击模型树节点Run Calculation，右侧面板设置参数Number of Iterations为1000，点击按钮Calculate开始计算

3 计算结果

• 旋转速度分布

文档中给出的验证结果如下图所示。

但个人觉得这个结果是有问题的。定性分析，旋转速度应该是随径向距离增大而增大，如下图所示。但上图给出的结果是相反的。

有看懂的麻烦留言。

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