Стационарный поток за цилиндром | Урок 7 – Серия CFD для начинающих

Полный плейлист смотрите здесь: [   • Ansys Fluent Academy – Beginner CFD Series  ]

Добро пожаловать в серию «Вычислительная гидродинамика для начинающих»!

В этом уроке мы рассмотрим классическую тестовую задачу вычислительной гидродинамики: двумерное ламинарное обтекание кругового цилиндра при числе Рейнольдса 20. Этот случай широко используется в гидромеханике для изучения образования следа, отрыва потока, сил сопротивления и динамики вихрей за плохообтекаемыми телами.

Используя ANSYS Fluent, мы шаг за шагом пройдем весь процесс моделирования:

🔹 Создание геометрии в SpaceClaim

Создайте двумерную область с цилиндром радиусом 0,05 м (50 мм).

Определите расчётную область достаточно большого размера, чтобы охватить область следа.

🔹 Построение сетки в ANSYS Meshing

Создайте высококачественную сетку с локальным измельчением в области следа за цилиндром.

Обсудите плотность сетки (разрешение сетки/плотность сетки), размер элементов и настройку интервала.

Обеспечение качества сетки для точных результатов вычислительной гидродинамики.

🔹 Настройка модели в Fluent

Определите ламинарную вязкую модель.

Задайте граничные условия: скорость на входе, скорость на стенке цилиндра и скорость на выходе.

Используйте воду в качестве рабочей жидкости со скоростью на входе 2,01 × 10⁻⁴ м/с, что обеспечит число Рейнольдса 20.

Инициализируйте решение и настройте параметры решателя (схема 2-го порядка против потока для повышения точности).

🔹 Решение и постобработка

Запустите моделирование и отслеживайте сходимость.

Рассчитайте коэффициенты давления и вязкого сопротивления на поверхности цилиндра.

Сравните результаты с экспериментальными данными для проверки.

Визуализируйте контуры скорости, линии тока и траектории.

Отчётливо наблюдайте область следа и два вихря, образующиеся за цилиндром, очень похожие на экспериментальные изображения из «Альбома движения жидкости».

📚 Почему это руководство важно?

Задача о течении в цилиндре — фундаментальное исследование вычислительной гидродинамики. Оно помогает начинающим понять:

Формирование пограничного слоя

Точки отрыва (области минимального давления на поверхности цилиндра)

Динамику следа

Коэффициенты сил (сопротивление давления и вязкое сопротивление)

Это одна из лучших задач вычислительной гидродинамики для начинающих, поскольку она сочетает в себе создание геометрии, методы построения сетки, настройку решателя и физическую интерпретацию результатов.

📌 Плейлист «Вычислительная гидродинамика для начинающих»

👉 Смотрите полную серию «Вычислительная гидродинамика для начинающих» здесь: [Вставьте ссылку на плейлист]

📌 Другие обучающие материалы от FluidXAV

Если вы хотите узнать:

Внешнюю аэродинамику (профили, цилиндры, плохо обтекаемые тела)

Внутреннее течение (трубы, каналы, воздуховоды)

Теплопередачу и многофазное течение в Fluent

…тогда обязательно подпишитесь и включите 🔔 колокольчик уведомлений.

📌 Временные метки (необязательно – добавьте после загрузки)

00:00 Введение
03:05 Настройка геометрии в SpaceClaim
10:38 Стратегия построения сетки
21:50 Настройка Fluent и граничные условия
27:55 Настройки и инициализация решателя
33:35 Результаты постобработки (коэффициенты, траектории, вихри)
36:45 Сравнение с экспериментальными результатами

📌
#ANSYSFluent #CFD #BeginnerCFD #FlowPastCylinder #FluidDynamics #FluentTutorial #ANSYS #EngineeringSimulation

🔔 Подпишитесь на еженедельные обучающие материалы по ANSYS Fluent и вычислительной гидродинамике: [   / @fluidxav  ]
👍 Лайк | 💬 Комментарий | 📤 Поделитесь с вашим сообществом по вычислительной гидродинамике