关于ANSYS总部测试案例3之FLUENT软件中湍流管道压降的测试报告20141230.pdf

关于FLUENT 软件中湍流管道压降的测试报告 (介质为空气)

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1、测试模型 (管道长2m，半径0.002m，雷诺数为1.37 X 10 )

管道模型

管道网格

2、求解设置

基于压力求解器，稳态，轴对称，选择标准的k-e 湍流模型。

3、物性及边界条件设置

管道模型左端为入口，右端为出口，上端为wall 光滑壁面，下端为axis 边界。

材料属性 几何尺寸 边界条件

密度= 1.225 kg/m3 管子长度 = 2 m 入口速度 = 50 m/s

粘度 = 1.7894 X 10-5 kg/m-s 管子半径 = 0.002 m 出口压力= 0 Pa

4 、求解控制

速度压力耦合格式：simple 算法，其它离散格式默认一阶

5、后处理 (因为管子太细长，不便于抓云图)

管道内入口速度矢量图

管道出口速度矢量图

进出口压降：

进出口面平均压降计算值 21480[Pa]

进出口面平均压降试验值 21744[Pa]

计算误差 0.988

6、关于总部测试案例的思考 (欢迎大家在沙龙群内讨论)：

1) 测试案例2 和3 有什么区别 (尤其注意入口的边界条件)？

2) 为什么测试案例2 和3 都选择细长管？假如是粗管，管道中间增加阀件或者

弯曲，会对压降有何影响？假如是粗管，在增加阀件或弯曲的基础上，在管

道内增加零厚度导流板，对压降及出口的速度耗散有何影响？

3) 管子目前是光滑管，假如管壁粗糙，粗糙度应该如何设置？

附：以下是ANSYS 软件help 文档中Verfication Manuals 中的70 个案例，ANSYS

总部工程师分别用FLUENT 软件和CFX 软件进行仿真计算并与试验数据进行了对

比。目前正在征集沙龙成员志愿者对这些案例进行消化和学习，然后整理成详

细step by step 中文测试报告(详细的求解设置及后处理)由我统一汇总后分享

给大家。

I. Verification Test Case Descriptions

1. Introduction

1.1. Expected Results

1.2. References

1.3. Using the Verification Manual and Test Cases

1.4. Quality Assurance Services

1.5. CFX Supported Test Cases

1.6. Index of ANSYS Fluid Dynamics Test Cases

VMFL001 - Flow Between Rotating and Stationary Concentric Cylinders

VMFL002 - Laminar Flow Through a Pipe with Uniform Heat Flux

VMFL003 - Pressure Drop in Turbulent Flow Through a Pipe

VMFL004 - Plain Couette Flow with Pressure Gradient

VMFL005 - Poiseuille Flow in a Pipe

VMFL006 - Multicomponent Species Transport in Pipe Flow

VMFL007 - Non-Newtonian Flow in a Pipe

VMFL008 - Flow Inside a Rotating Cavity

VMFL009 - Natural Convection in a Concentric Annulus

VMFL01