第38卷第2期Vol.38No.2北部湾大学学报JOURNALOFBEIBUGULFUNIVERSITY2023年4月Apr.,2023DOI:10.19703/j.bbgu.2096-7276.2023.02.0063[收稿日期]20220403[基金项目]辽宁省教育厅高等学校基本科研项目(LJKZ0043)[作者简介]杨林家(1972—),男,辽宁大连人,大连海事大学副教授,硕士生导师,研究方向:计算流体力学,E-mail:yanglinjia@tom.com;方舒杨(1998—),男,辽宁铁岭人,大连海事大学硕士研究生,研究方向:计算流体力学。基于FLUENT的弯曲方管网格无关性验证杨林家,方舒杨(大连海事大学航海学院,辽宁大连116033)[摘要]为了对弯曲方管网格的无关性进行验证,使用FLUENT软件进行数值模拟,以90°、60°和30°3种不同弯曲角度的方管为研究对象,对弯曲方管划分不同数量网格,分析不同网格数量与方管外壁面压力系数模拟结果的关系,并引入网格收敛指数(GCI),对网格无关性进行详细研究,探讨弯曲方管网格数量的确定方法。结果表明,90°、60°、30°弯曲方管外壁面的压力系数与实验数据有较好的吻合;当90°、60°、30°弯曲方管划分的网格数量分别达到70万、120万、139万时满足网格无关性条件。设计出30°~90°弯曲方管网格数量与弯曲角度的拟合曲线,该结果能为30°~90°的弯曲方管船舶管路设计提供理论依据,也能够有效地缩短船舶管路的设计和加工时间。[关键词]FLUENT;弯曲方管;网格无关性;GCI[中图分类号]TV68[文献标识码]A[文章编号]20967276(2023)020063070引言在工业、农业等大量使用管道系统的领域中,弯曲方管的使用非常普遍,例如:船舶受到空间布置的限制,弯曲方管被广泛使用在主疏水系统、海水冷却等管路系统中。相关人员需要在较短的时间内完成对船舶管路的设计、加工和安装等繁重的工作内容,制作物理模型测试会增加造船成本和造船周期,因此为了解决船舶管路的设计和加工问题,许多研究人员已经使用FLUENT软件来模拟管道内的流场[1]。一般情况下,选择FLU-ENT进行相关的研究计算时,网格数目会对最终的仿真结果产生直接影响。如果对网格进行加密,数值解将逐步收敛到最终的精确解。但应当注意,当网格数量不断增多,对应的时间成本不断提高,将严重消耗计算机资源[2]。所以,想要改善计算效率,避免投入过多的时间成本,对所做模型开展网格无关性验证是十分必要的。国外研究人员Taylor等[3]利用激光多普勒测速仪基于90°方形截面类型的弯管做了十分系统的研究,最终获得了弯...
