本案例利用Fluent中的Eulerian(欧拉)模型,对防风挡沙墙问题进行了仿真计算。
在防风挡沙墙问题中,需要利用入口风速廓线对入口速度进行定义。本文主要对Flunet命名表达式的方法进行仿真计算。
1 FLUENT设置
1.1 导入网格
计算域为150m×20m,防风挡沙墙高H为2m,厚度为0.3m,放置于距入口处30m处,如图网格由Icem软件生成的结构化网格。
1.2 General设置
由于是风沙问题,此处设置为瞬态计算,并开启重力。
1.3 材料定义
此处添加材料为自定义材料,具体的材料参数如下图所示。
1.4 模型设置
采用k-w SST 湍流模型(实际仿真需要使用合理的湍流模型),并开启欧拉多相流模型。欧拉模型设置如下。
2 定义命名表达式
通过入口风廓线(根据实际需求设置,此处参照文献进行设置)进行入口速度设置,命名表达式的使用可以参照前文Fluent VOF罐体晃动(一)中的使用。
设置结束后的风廓线云图示意图,可以看到从下到上速度成对数形式逐渐增大。
3 边界设置
上壁面设置为对称面,下壁面设置为WALL,砂石部分设置为滑移壁面。左侧设置为速度进口,右侧设置为压力出口。其中速度进口处分为风沙混合进口与净风进口,以2m的高度为界。所有速度入口选择表达式构建的速度信息。风沙入口处设置砂石体积分数为0.02。
4 初始化
进行初始化。
5 后处理云图结果
对风沙运动情况进行监测,速度分布情况如下。