后台阶湍流流动模拟：方法与结果对比分析

参考资料：ANSYS Fluid Dynamics Verification Manual

算例说明

本案例介绍了后台阶湍流流动的数值模拟。台阶高度H，入口距离台阶4H，出口距离台阶30H。

计算域：台阶高度1m，计算域长度为34m，高度为9m

物质属性：密度为1kg/m3，粘度为0.0001kg/m-s

边界条件：入口速度由profile定义

网格划分

采用矩形网格，网格数量为6800

计算设置

本次计算为稳态计算。

• 物质属性
  

计算物质设置为空气，设置它的密度等参数

• 湍流模型
  

选择无粘流动

• 边界条件

入口边界条件，速度及湍流参数由profile文件读入

profile文件下载地址：https://pan.baidu.com/s/1AaFMcgNXo0k8wQKAFqhm9g 密码: 5is9

出口边界采用压力出口边界条件

计算结果

• 计算域压力和速度云图
  

• 计算值与实验值对比

台阶后壁面上表面摩擦系数对比图表

参考文献

D.M. Driver, H.L. Seegmiller, "Features of a Reattaching Turbulent Shear Layer in Divergent Channel Flow". AIAA Journal,Vol 23, pp. 163-171, 1985