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本案例演示了如何使用滑移网格方法来模拟非弹性管道中water hammer的影响。通过首先在SpaceClaim中创建几何模型，接着将几何模型进行网格划分，然后在Fluent中进行求解设置，并在管道流域中创建关于压力变化的点。案例基于2D及瞬态计算。

1.案例描述

计算模型如图所示。

材料参数	几何模型	边界条件
液态水	整长：8000 mm 整高：158 mm	入口速度：2 m/s

2.Workbench设置

将Fluid Flow (Fluent)拖入右边空白界面，并以SpaceClaim方式打开Geometry。

本案例建模基于ANSYS19.0 SpaceClaim。

具体建模见如下视频。

完成建模后，关闭SpaceClaim然后打开Mesh。

具体网格划分方法见如下视频。(在2D模型中选中“体”或“面”进行命名都可以，所以我最后把体的命名删除了。)

3.FLUENT设置

打开Setup，弹出Fluent登录界面进行设置。

3.1 General设置

鼠标双击模型数节点General，在Time中选择Transient。

3.2 Model设置

鼠标双击模型树节点Models，选中k-omega (2 eqn)，并选中SST，点击OK。

3.3 Materials设置

双击右侧的Fluid。

从材料库中添加材料water-liquid。

3.4 Cell ZoneConditions设置

鼠标双击模型树节点Setup> Cell Zone Conditions。

Zone中选中pipe-contact_region-src，双击下方的Edit。

将Material Name改为water-liquid。

同理将valve-contract_region-trg中的Material Name也改为water-liquid。

将Mesh Motion勾选。

点击菜单栏中Units…。

在Quantities选中angular-velocity，Units选中deg/s(即degree/sec。角度/秒)。

在Rotational Velocity中将Speed (deg/s)设置为180。

3.5 Boundary Conditions设置

鼠标双击Tree中BoundaryConditions，并选中inlet，点击下方的Edit…。

速度设置为2 m/s，湍流强度设置为10%，水力直径为0.158 m。

设置Outlet，将回流湍流强度设置为5%，将回流水力直径设置为0.158 m。

3.6 Mesh Interfaces设置

双击Mesh Interfaces。

选中interface 1，并点击Manual Create…。

在Mesh Interface中输入int，这个可以随便取名。在Interface Zones Side 1选中interface1，在InterfaceZones Side 2选中interface2，点击Create/Edit…，然后Close。

3.7 CalculationActivities设置

双击Calculation Activities，在右侧点击Create并选择Solution Data Export…。

在File Type中选CFD-Post Compatible。其他如图中设置。

3.8 创建监测压力的point

在菜单栏中点击Surface，点击Create并选择Point。

弹出的框中选择Select Point with Mouse。

在管中鼠标右键点击一个点(随意点击)。

点击Create。

3.9 设置监测

鼠标双击模型树中的Report Files。弹出的框中点击New…。

击弹出框右侧的New，然后点击Surface Report，选择Facet Average…。

按图中红框进行设置。

再点OK。

3.10 进行初始化设置

双击模型树中的Initialization，在右侧选中Hybrid Initialization，点击Initialize进行初始化。

3.11 Run Calculation设置

在Time Step Size (s)设置为0.005，Number of Time Steps设置为5000，Max Iterations/Time Step设置为45，点击Calculate开始进行迭代。

3.12 迭代残差曲线及检测点压力变化

挂着算了13个小时左右，残差图如下所示。

点压力变化。

4.CFD-Post后处理

压力云图。

速度云图。

导出动态视频。

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