水流冲击平板——VOF模型的应用.PDF

水流冲击平板——VOF 模型的应用 问题：水流冲击竖直放置的平板，如图所示。已知水流的流量和水管的直径，求平板所 受到的冲击力。 d R V D b L 已知：d 20mm, V 1m / s, b 50mm, L 100mm, D 100mm 。 第一步 启动Gambit 第二步 建立流动区域 分析：这是一个轴对称流动，可以建立一个对称面作为流域进行模拟计算。流动区域 设置如图9-2-3 所示，其中AH 为对称轴，BC 为管壁，EF 为圆形平板。经AB 边界流入的 水流冲击EF 圆形平板。初始时除管道ABCD 内部充满水外，其它区域均为静止的空气。由 于计算收敛的原因，常将外部边界IJ 设置为固壁，但要求IJ 边界距离主流区域较远。 1、创建关键点 操作：GEOMETRY VERTEX  CREATE VERTEX A B C D E F G H I J x 0 0 50 50 150 150 300 300 0 300 y 0 10 10 0 0 50 50 0 300 300 23 2 、用这些点连成直线 操作：GEOMETRY  EDGE  CREATE EDGE 注意：线段是有方向的，由先选的点指向后选的点，这在后面划分网格时有用。 24 3、由线段创建面 这样就创建了由ABCDA 所围成的面，组成面的线段由黄色变成了天兰色。采用相同的 操作方法，分别创建其它三个面。 注意：如果要为这个面取个名字，可在Label 右侧空白区域输入名字。本例未取名字， 系统默认为face.1，后边的面依次取名face.2，face.3 等。 第三步 创建流域的网格 1、创建线段网格 操作：MESH  EDGE  MESH EDGES （1） 点击Edges 右侧黄色区域； （2 ） 按住Shift 键点击AB 线段； （3 ） 在下方Spacing 下面空白区右侧选择Interval count（网格内部数量），并输入4 ； （4 ） 保留其它默认设置，点击Apply 按钮，点击Close 。 此时将AB 线段划分为网格数为4 的等距离网格。 2 、对ABCDA 和EFGHE 面划分结构化网格 操作：MESH  FACE  MESH FACES （1） 点击Faces 右侧黄色区域； 25 （2 ） 按住Shift 键点击组成面的任一线段，此时线段变为红色； （3 ） 在Elements （单元）项选择Quad （四边形）； （4 ） 在Type （网格类型）项选择Map （结构化网格）； （5 ） 在Spacing 项选择Interval size （网格间距），并输入5； （6 ） 保留其它默认设置，点击Apply 按钮。 照此方法，设置Interval size 为10，其它不变，对EFGHE 面划分网格。此时网格如图 9-2-11 所示。 3、对其他面划分非结构化网格 操作：MESH  FACE  MESH FACES 图9-2-13 流域内网格划分结果 第四步 设置边界类型