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OpenFOAM中低雷诺数圆柱绕流的实例分析

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简介:
本研究通过OpenFOAM软件对低雷诺数下的圆柱绕流现象进行数值模拟与分析,探讨了不同条件下的流动特性及阻力系数变化规律。 使用OpenFOAM进行低雷诺数圆柱绕流计算涉及一系列详细的步骤和设置。这项工作通常包括创建一个算例文件来定义模拟的物理条件、边界情况以及求解器参数,以准确再现特定流动现象的行为模式。通过调整这些参数,可以研究不同条件下圆柱周围的流动特性及其变化规律。

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客服
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  • OpenFOAM
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    本研究通过OpenFOAM软件对低雷诺数下的圆柱绕流现象进行数值模拟与分析,探讨了不同条件下的流动特性及阻力系数变化规律。 使用OpenFOAM进行低雷诺数圆柱绕流计算涉及一系列详细的步骤和设置。这项工作通常包括创建一个算例文件来定义模拟的物理条件、边界情况以及求解器参数,以准确再现特定流动现象的行为模式。通过调整这些参数,可以研究不同条件下圆柱周围的流动特性及其变化规律。
  • LBM
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    LBM圆柱绕流分析探讨了采用格子玻尔兹曼方法研究流体绕过圆柱时的流动特性,包括阻力系数、升力系数及涡旋脱落现象等。 使用LBM方法模拟圆柱绕流,并采用平衡外推格式作为边界条件,在这种情况下可以观察到明显的涡街现象。
  • LBM-cylinder.rar__LBM_cylinder_LBM
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    本资源包提供了一个基于Lattice Boltzmann Method (LBM) 的模拟程序,用于研究二维圆柱绕流问题。适用于流体力学及相关领域的学术研究与教学演示。 使用格子Boltzmann方法建立了一个圆柱绕流模型,并用C++语言编写了代码。
  • 网格划_Matlab网格划
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    本文章详细介绍了使用MATLAB软件进行圆柱绕流问题中网格划分的方法和技术,为数值模拟提供了基础。 在流体力学领域内模拟物体周围的流动现象是一个关键任务,在计算流体动力学(CFD)中尤为重要。本段落将详细探讨“圆柱绕流网格划分”这一主题,它涉及到如何利用MATLAB等软件对二维空间内的圆柱周围空气区域进行有效的网格设置以供数值求解。 首先,我们需要明确的是,网格划分是CFD的第一步,通过离散化物理空间为一系列小单元(即网格),使得复杂的流动方程可以在每个单元上被近似解决。在处理像圆柱绕流这样的问题时,选择合适的网格类型和密度对于计算结果的精确度与稳定性至关重要。 常见的几种网格划分方法包括结构化、非结构化以及混合型网格。其中,非结构化的三角形或四边形单元因为其灵活性,在复杂几何形状中尤其适用;而二维圆柱绕流问题通常偏好于使用这种类型的网格设置方案以求得更精确的结果。 MATLAB提供了诸如PDE工具箱和FEM工具箱等专用软件包来帮助生成与操作这些计算所需的网格。例如,名为`chushiwangge.m`的脚本可能包含用于定义几何形状、指定合适的网格类型以及调整密度的具体代码指令,并最终输出所需的数据格式以供后续使用。 在进行圆柱绕流问题中的具体实践时,有几项重要的考虑因素需要特别注意: 1. **边界条件**:确保准确标记出所有相关区域的边界条件(例如入口和出口); 2. **网格质量**:保证生成的网格满足一定的几何标准以提高数值计算的有效性与稳定性; 3. **局部加密策略**:在圆柱周围的关键位置增加细密程度,尤其是分离点及涡旋形成区; 4. **迭代优化过程**:通过反复调整参数直至找到最合适的配置。 此外,在名为“网格划分”的文档中可能提供了详细的步骤、代码解释以及案例分析以帮助学习者更好地理解和实施实际操作中的应用。综上所述,圆柱绕流的网格设计是一项技术性很强的工作,借助MATLAB这样的强大工具可以更有效地实现这一过程,并通过优化设置获得更好的预测效果和理论理解。
  • LBMFlowAroundCylinder.zip_Python LBM__格子 Boltzmann 方法模拟
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    本资源为Python代码包,利用格子Boltzmann方法(LBM)仿真圆柱体周围的流动现象。适用于研究流体力学中的涡旋生成与扩散机制。 格子玻尔兹曼圆柱绕流的Python编写方法。
  • 二维涡激运动值模拟
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    本研究通过数值方法探讨了低雷诺数条件下二维圆柱的涡激运动特性,揭示流体动力学行为和振动模式。 在进行低雷诺数下二维圆柱涡激运动的数值模拟研究时,主要涉及流体力学、结构动力学以及流固耦合分析等领域。核心问题在于探讨由流体动压导致的结构振动现象,尤其是在这些振动频率接近于圆柱自然频率的情况下可能导致严重的涡激振动。 所谓涡激振动是指当流动绕过一个固定的物体(如圆柱)时,由于速度变化产生的压力波动会在该物体上形成周期性的力。如果这种力的作用频率与圆柱体的自振频率相匹配,将出现所谓的“锁定”现象,导致结构振动幅度显著增大,并可能对工程安全性和使用寿命造成严重影响。 在低雷诺数环境下进行研究时,流体流动特性有别于高速流动情况下的表现形式。雷诺数是一个无量纲参数,用于衡量惯性力与粘性力的相对大小,在低雷诺数值下,流体运动更多地表现为层流状态,并且涡激响应更为复杂。 在模拟弹性支撑刚性二维圆柱的涡激振动时,“拍击”和“锁定”现象是研究的重点。其中,“拍击”是指由于尾流周期变化导致结构振幅呈现规律性的增减;而“锁定”则是在特定条件下,当外部流动频率与结构自振频率接近或相等时,引起显著的共振效应。 通过数值模拟手段,在控制实验环境下对上述现象进行观察分析。圆柱的质量比和阻尼因子是影响涡激振动响应的关键因素之一。这些参数的变化会直接影响到流体-固体耦合行为,并进一步改变结构振动特性。 在实际工程应用中,例如海底管道、桥梁及高层建筑的设计时,必须考虑到涡激振动的可能性并采取相应的抗振措施。这包括通过调整结构设计来避开共振频率、增加阻尼或利用物理手段(如安装涡流抑制器)减少此类现象的影响。 研究还特别指出,在横向方向上观察到的振动响应通常比流向上的要强烈得多,因此在自由来流中弹性支撑刚性圆柱体的横向振动问题成为了关注重点。这些研究成果对工程设计和结构安全评估具有重要价值。 最后值得注意的是,实验与数值模拟方法互为补充:一方面通过物理试验验证并改进计算模型的有效性和准确性;另一方面利用数值手段深入探索复杂条件下难以实现的实际操作研究,并在更广泛的参数范围内进行理论分析,从而提供更加全面的设计依据。
  • Fluent模拟
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    本研究通过ANSYS Fluent软件对圆柱绕流问题进行了数值模拟,探讨了不同雷诺数下绕流现象的变化规律及其机理。 圆柱绕流-Fluent案例共57.3MB,包含case、mesh和dat文件。运行时请确保路径中无中文,并使用最新版ANSYS软件进行操作。
  • ShanChen_D2Q9_MCMP_zip_LBM_lbm_shanchen_mcmp__动现象
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    简介:本项目采用Shan-Chen模型与多相连续介质动力学(MCMP)结合D2Q9格子Boltzmann方法,研究圆柱绕流的复杂流动现象。 一个采用D2Q9模型并使用非平衡外推方法的圆柱绕流LBM程序。
  • Fluent卡门涡街仿真案
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    本案例通过CFD软件Fluent,模拟了圆柱绕流产生的卡门涡街现象,展示了流动分离和周期性涡旋脱落过程。 网格数为6万多,雷诺数199,直接运行即可获得较为满意的卡曼涡街仿真结果。
  • LBM法模拟
    优质
    简介:本文介绍了采用LBM(格子玻尔兹曼方法)来数值分析和模拟圆柱体在不同流动条件下的绕流现象,探讨了该方法在计算流体力学中的应用与优势。 利用格子Boltzmann方法模拟圆柱绕流的程序可供入门者参考。