Viscous Model之DES（分离涡）——路堤流场分析

随着计算机硬件技术和计算算法的发展，新的算法不断涌现，分离涡模拟(DES)由于兼有雷诺时均方法(RANS)和大涡模拟(LES)的优点，正受到科研人员的重视：在近壁区采用RANS模型可以采用较大的网格，缩短计算时间，并避免了近壁区由于气流强剪切导致的 LES 模拟不准确的问题；在远场区采用 LES 又能够模拟湍流的瞬态流动。
 

本次以路堤流场进行实例分析。
 

模型边界、计算区域如下：


采用ICEM CFD前处理软件进行网格划分，得到：
 

3维网格图：
 

正面网格图：

局部网格图：

输出mesh文件，在 fluent中进行设置：
 
首先检查网格，进行smooth/swap；

Define-models-solver设置如下：

 Viscous Model中选择DES，保持默认设置。
 

 由于是空气流场，故不修改材料属性；
 

 在入口边界中给定30m/s；
 

 Solve-Controls-Solution保持默认；
 

 残差不修改；
 

 进行流场初始化；
 

 设置迭代时间步长为0.0001，次数200000（瞬态流场100000，平均流场100000），一时间步长内最大迭代次数50；
 

 采用实验室已有的大型计算机群，大概计算时间为240个小时。
 

 得到瞬态流场——速度梯度的第二不变量Q=1，采用速度、静压渲染：
 

 发现在路堤后，其湍流现象十分明显，涡状态复杂。
 

 下图为流场平均后的压力云图：
 

 速度云图：
 

 除了得到以上的一些云图以外，还可以得到速度分布，路堤前后的加速、减速效应等。这里就不再详细分析。
 

 

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