Fluent案例聚焦:波浪模拟的奥秘


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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