OpenFOAM——不对称突变管道中的低雷诺数流动

本算例来自《ANSYS Fluid Dynamics Verification Manual》中的VMFL064: Low Reynolds Number Flow in a Channel with Sudden Asymmetric Expansion

一个出口(INLET)，入口速度为0.288462 m/s，一个出口（OUTLET），其余为壁面，我们将下游的下壁面单独提取出来命名，这样是为了方便我们的后处理。

流体的物性参数为：

密度：1 kg/m³

粘度系数：1.5×10^-5kg/(m·s)

首先进行建模操作，任何建模软件均可，本算例采用ICEM直接建模，生成网格，缩放网格，然后利用OpenFOAM下转化网格，划分完成的网格如下：

接下来转入OpenFOAM的操作：

首先新建一个文件夹，名字任取，用来作为算例文件夹，本算例中我将该文件夹命名为：Channel

然后进入OpenFOAM的安装目录，将安装目录下的motorBike算例（我的目录为/opt/openfoam5/tutorials/incompressible/simpleFoam/motorBike）下的0文件夹、constant文件夹和system文件夹拷贝到Channel文件夹下，然后将0.org文件夹重命名为0，删除该文件夹下的不需要的文件和文件夹

删除constant文件夹下的triSurface文件夹

在system目录下删除下面截图中的文件

然后我们将刚才我们生成的.msh网格拷贝到Channel文件夹下。在算例文件夹下打开终端，由于是二维模型，我们输入fluentMeshToFoam命令：

我们打开constant文件夹下的transportproperties文件，内容修改如下：

接下来，修改turbulenceProperties文件的内容如下：

转入0文件夹

p文件当中的内容如下：

    U文件当中的内容如下：

接着我们设置system文件夹下的controlDict文件：

fvSchemes文件修改如下：

fvSolution文件修改如下：

由于我安装了PyFoam来实时输出残差，所以在终端中输入pyFoamPlotRunner.py --clear simpleFoam开始计算：

等到计算结束

速度云图

接下来我们定位再附着点，再附着点的位置位于壁面应力由负变正的地方，也就是壁面应力为0的位置

首先我们输出壁面应力

在目录下打开终端，输入

simpleFoam -postProcess -func wallShearStress

我们输入paraFoam打开OpenFOAM的计算结果

再附着点在x=0.0239129处，即再附着长度为0.0239129米

无量纲的再附着长度：

计算值与实际值之比为：