本案例利用Fluent中的明渠造波模型计算波浪冲击有障碍物海滩后的流动。

1 问题描述

  案例计算模型如下图所示。
 

2 Fluent设置

• 以3D、Double Precision方式启动Fluent
• 读取计算网格obstacles.msh.gz

2.1 General设置

• 点击按钮Scale...进入网格缩放对话框， 如下图所示设置缩放因子并点击Scale按钮缩放网格

• 激活选项Transient采用瞬态计算
• 激活选项Gravity，设置重力加速度为Y方向-9.81 m/s2

2.2 Models设置

• 如下图所示激活Volume of Fluid多相流模型
• 激活选项Open Channel Flow及Open Channel Wave BC
• 激活选项Interfacial Anti-Diffusion
• 激活选项Implicity Body Force

• 选择k-omega湍流模型
• 激活子模型SST
• 激活选项Turbulence Demping并设置Damping Factor为10

2.3 Materials设置

• 添加材料water-liquid，采用默认材料参数

2.4 设置相

• 如下图所示设置互相为air

• 设置次相为water-liquid

2.5 设置操作条件

• 进入Operating Conditions面板，激活选项Specified Operating Density，并指定参考压力为1.225 kg/m3

2.6 设置边界条件

• 如下图设置边界outlet

注：出口边界指定水位高度。

• 如下图所示设置出口边界inlet
• 激活选项Open Channel Wave BC
• 设置参数Wave BC Options为Shallow Waves
• 设置Bottom Level为-10
• 设置Wave Theory为Fifth Order Solitary，其他参数如图所示

2.7 Methods设置

• 进入Methods面板，采用如下图所示设置

2.8 Controls设置

• 进入Controls面板，点击Limit...按钮如下图所示设置变量的上下限

2.9 初始化

• 如下图所示进行初始化

  查看初始vof=0.5的面Y坐标，如下图所示。
 

2.10 自动保存

• 如下图所示设置自动保存

2.11 计算设置

• 如下图所示设置计算迭代参数，点击Calculate按钮开始计算

3 计算结果

  前几秒的水面等值线分布如下图所示。
 

计算时间太长，只算了一点点。

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