旋转与静止同心圆筒间流动仿真：方法与案例

参考资料：ANSYS Fluid Dynamics Verification Manual

算例说明

本案例模拟了两个圆柱之间的稳态层流流动，内圆柱以一定的速度转动，而外圆柱则保持静止。

计算域：内圆柱半径17.8mm，外圆柱半径46.28mm

物质属性：密度为1kg/m3，粘度为0.0002kg/m-s

边界条件：内圆柱旋转角速度为1 rad/s

网格划分

采用矩形网格，网格数量为1200

由于周期性，这里计算域只建立一半的模型

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
  

选择为层流

• 边界条件

（1）设置周期性边界

在文本框中输入一下命令，建立周期性边界

（2）设置内壁面的旋转速度

• 求解控制

（1）求解方法

（2）松弛因子

计算结果

• 计算域云图展示
  

速度云图

• 计算值与实验值对比

对比不同半径位置周向速度值对比

参考文献

F. M. White. Viscous Fluid Flow. Section 3-2.3. McGraw-Hill Book Co., Inc.. New York, NY. 1991.