目前为止，用flotran模拟圆柱绕流的不成功经验
在版上看了很多学友们的经验和发的书籍，很受鼓舞。从5月中到现在，从ansys盲到现在的半懂不懂，自己的进步，从版上学到的东西很多。同时，一个半月来试图用ansys flotran搞出圆柱绕流的卡门涡街，至今未果。把自己的思路和做法写在这里，希望自己的失败经验能给后来人一点启示，也更加希望高手能指点一二，看看我错在那里。首先自己摸索的一些结论和研究的过程：
1，命令流很重要
初学者完全被命令流搞得头晕脑涨，而另一方面GUI模式的操作可以做到浅显易懂。但高手习惯用命令流，ansys帮助里面也很多都基本上给出命令流就算完，所以，就算很难，也要坚决啃。想学这个软件的话，这是没有办法的事。
2，尝试先用理论对实验的结果进行预估
圆柱绕流涉及的理论问题。
2.1 公式
理论上涉及雷诺数的计算，公式很简单。Re=v*U/mu, 其中mu是运动粘性系数，单位是m^2/s，保证Re的无量纲。一开始我连运动粘性系数和动力粘性系数都分不清，这样的话流体的属性必然定义错了。
2.2 网格大小
这个其实就是圆柱绕流形成的涡的尺度问题。很多地方可以查到卡门涡街的形式，即光滑圆柱形成的尾流形式。可以初步判断涡在不同雷诺数下的大小（实验的图像）。从而大致估计网格的大小。
2.3 计算时间
具体需要模拟多少时间？我的理解是，因为是瞬态分析，时间的多少直接影响了结果。根据公式：泄涡频率f=St*U/D，可以根据这个公式，根据圆柱的直径和速度，判断泄涡频率。St数可以查得出来。一般在Re从300-1.5e5间，稳定在2.1。我的模型中，Re=75，查图像得出St=1.5左右。
2.4 边界条件
这个我有点糊涂。搞不清楚。按道理来讲，应该是假设无限流场，但是，看到很多前人都直接设定，两边的速度0，入口速度就是U，圆柱上的边界速度都是0。我不明白的是，模拟的水渠的宽窄是否影响模拟的结果？
另外，边界条件中出口的压力是否一定设为零？
2.5 湍流和层流
一直在用湍流模式计算，把flotran setup里的turbulent打开，后来理解到Re=75的话，应该用层流。现在都是把湍流关掉计算。记得有人曾经提到过，如果Re不到湍流的要求，那么ansys会自动转成层流计算。如果这样的话，这个不应是我失败的原因。
2.6 VOF方法
这个也是个比较糊涂的地方。首先ansys flotran得VOF不可以用于3D（未来的想要计算三维的希望在这一个上面破灭）。
VOF方法是ansys教程中提供的，不知道是不是圆柱绕流一定要用。
第三，VOF目前不能用三角形的网格，而据说流场模拟最好用三角（矛盾中。。）
3，我的具体实践
这是我的网格划分：
我主要靠几何尺寸的大小来调节Re数
所以圆柱和模拟流场的尺度都比较小
圆柱直径0.6e-4，整个流场纵向长度0.53e-3，流速1
边界条件：
入口速度为1（Vx=1, Vy=0），同时在入口处添加VOF的VFRC边界条件，湿边界都为1。
出口压力为0。
建模的时候两边留出一道较窄的矩形（参照ansys的教程，自己不明白），边上速度为0的条件加载在靠内一侧。
因为流速1，流场纵向长度0.5e-3，所以，模拟的时间步长1e-5，通过前面讲的公式可以预估泄涡频率f=0.25e-4，应该满足要求。总共计算300步，每步10次迭代。
计算结果很让人沮丧：
上下完全对称。。。没有涡出现的样子。。
前面用比较窄的水渠计算出的结果：
同样没有涡的出现
4 我的命令流：
我用命令流，到后面基本上自己做mesh，所以命令流这里的mesh基本不用。
另外，自己还会在GUI里面添加流体属性，1000，0.0008
添加重力，Z为9.81，
Vof enviornment里面把tolerence改成10^-6
其他的跟命令流基本相同
/prep7
rho
= 1000
! Density
grav = -9.81
! Gravity
mu
= 0.0008
! Viscosity
ny1
= 8
! Number of elements in line 1
ny2
= 2
! Number of elements in line 2
ny3
= 4
! Number of elements in line 3
ry2
= 1.0
! Ratio of element size in line 2
ry3
= 1.0
! Ratio of element size in line 3
nx1
= 15
! Number of elements in line 13
nx2
= 15
! Number of elements in line 21
nx3
= 20
! Number of elements in line 17
rx1
= 0.5
! Ratio of element size in line 13
rx2
= 1.0
! Ratio of element size in line 25
rx3
= 1.5
! Ratio of element size in line 17
nr1
= 10
! Number of elements in radial direction near bump
/prep7
R
= 0.00003
! Bump radius reduces to 1/1000
L
= 2*R
H
= 0.000075
! Inlet height
outlen = 5.0*R
! Outlet length
inlen
= 5.0*R
! Inlet
length
/prep7
et,1,141
k,1,-inlen,0.0
! KP 1 - 4 are at the inlet
k,2,-inlen,L
k,3,-inlen,H
k,4,-inlen,-L
K,5,-inlen,-H
l,1,2
! Lines 1-3 are the inlet line
l,2,3
l,1,4
l,4,5
/prep7
k,6,-L,0.0
! KP 5 - 8 are before the bump
k,7,-L,L
k,8,-L,H
k,9,-L,-L
k,10,-L,-H
/prep7
!
l,6,7
l,7,8
l,6,9
l,9,10
/prep7
!
k,11,L,0.0
! KP 9 - 12 are after the bump
k,12,L,L
k,13,L,H
k,14,L,-L
k,15,L,-H
!
l,11,12
! Lines 7-9 after the bump
l,12,13
l,11,14
l,14,15
!
k,16,outlen,0.0
! KP 13 - 16 are at the outlet
k,17,outlen,L
k,18,outlen,H
k,19,outlen,-L
k,20,outlen,-H
!
l,16,17
! Lines 10-12 at the outlet
l,17,18
l,16,19
l,19,20
k,21,
/prep7
circlr,11,3e-5,,,360,6
l,1,6
! Lines 13-16 are horizontal lines near inlet
l,2,7
l,3,8
l,4,9
l,5,10
l,8,13
l,7,12
l,9,14
l,10,15
l,13,18
l,12,17
l,11,16
l,14,19
l,15,20
L,7,24
L,6,25
L,9,26
L,14,27
L,11,22
L,12,23
/prep7
al,1,24,5,23
/prep7
al,2,25,6,24
al,3,23,7,26
al,4,26,8,27
al,6,28,10,29
al,8,30,12,31
al,10,32,14,33
al,9,33,13,34
al,11,34,15,35
al,12,35,16,36
al,17,41,9,42
al,18,42,29,37
al,19,37,5,38
al,20,38,7,39
al,21,39,30,40
al,22,40,11,41
/prep7
lsel,s,,,1,15,2
/prep7
lesize,all,,,ny1
/prep7
lsel,s,,,23,36
lesize,all,,,nx1
lsel,s,,,2,16,2
lesize,all,,,ny2
lsel,s,,,37,42
lesize,all,,,NR1
lsel,s,,,17,19,2
lsel,a,,,20,22,2
lesize,all,,,ny1
/prep7
!lsel,s,,,18,21,3
!lesize,all,,,nx1
/prep7
allsel
/prep7
amesh,all
/prep7
! Inlet boundary condition
lsel,s,,,1,3,2
nsll,S,1
d,all,vx,1.0
d,all,vy
!nsel,s,loc,x,-inlen
!nsel,r,loc,y,0.0
!d,all,vx,1.0
! boundary volume fraction (SFL and SFE commands)
sfl,1,vfrc,1,,1
sfl,3,vfrc,1,,1
!!!!
The walls
lsel,s,,,17,22
lsel,a,,,26,30,4
lsel,a,,,35
lsel,a,,,24,29,5
lsel,a,,,33
nsll,S,1
d,all,vx,0
d,all,vy,0
allsel
/soluFLDA,SOLU,VOF,ON FLDA,SOLU,FLOW,ONFLDA,SOLU,TRAN,ONFLDA,SOLU,TURB,OFFFLDA,TIME,GLOB,10FLDA,TIME,NUMB,300FLDA,TIME,STEP,1e-5FLDA,TIME,APPE,1e-5FLDA,TIME,PRES,1.0E-6FLDA,ADVM,MOME,SUPGflda,relx,vx,0.5flda,relx,vy,0.5flda,relx,pres,1.0solve SOLU,TURB,OFF?
你把湍流模型关掉了?这样得不到涡流的吧? 流体的粘度属性是运动粘度还是动力粘度啊？
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