稳态流：使用多种网格的渠流

本教程介绍当稳态空气流流经安装在三维渠道下壁面的障碍物时的模拟情形。

问题几何如下所示。

这种情况建立在丹麦海事研究所的调查基础之上，将他们的实验数据与 Simcenter STAR-CCM+ 预测进行比较。在实验设置中，流速和湍流特征在通过入口截面时不一致。但为了简化建模过程，此处呈现的情况基于具有固定湍流特征的抛物线入口速度分布。

边界包含一个入口、一个出口、两个“侧”面之一上的对称面以及默认的无滑移壁面。流体是空气，假设其物理属性恒定且等于 Simcenter STAR-CCM+ 默认值。

空气以标准压力和温度（1 bar 和 293 K）进入解域，自由流速度为 1.17 m/s。基于障碍物的高度，雷诺数为 3,115。入口处的湍动能和湍流耗散率分别设置为 0.024 m²/s² 和 0.07 m²/s³，这些值是从实验数据中得来的。所有进入解域的流体质量都通过出口离开。该流动是等温、湍流且不可压缩的；使用与 Wolfstein 两层模型相结合的标准线性 k-e 模型模拟湍流。

同一个问题建模三次，每一次变化都使用不同的网格，如下所述：

• 六面体网格
• 四面体网格
• 多面体网格

然后比较每种类型网格的精度和计算速度。所有三种网格都基于定义问题几何的同一个初始壳体表面，但是每一种都使用不同的方法生成。