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CAD 嵌入式 CFD 的确认方法(三)
本文上承CAD嵌入式CFD的确认方法(二)，若需全文观看，请点击相关链接
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3.确认测例
1.基础确认：在有热传导的平板上的流动
考虑随着在加热平板上带层流边界层的均匀2D流。问题陈述如图3所示。在长度0.31米的板上定义的雷诺数等于3.1x104，因此边界层为层流（Holman，1997）。
图3：问题陈述
SOLID WORK S Flow Simulation预测的h和Cf，使用完全自动生成的网格计算得出，结果分辨率级别(RRL )设置为7，理论曲线（Holman，1997）如图4和5所示。用户可看到SOLID WORK SFlow Simulation预测结果非常一致。
图4：沿加热板的热传导系数
图 5：沿加热板的表面摩擦系数
2.基础确认：管道内的层流和湍流
考虑通过带圆形横截面的长直管道的3D水流预测（参见图6）。设置均匀的入口速度Uinlet。
图6：问题陈述
图7显示RRL =5处平滑管道在整个红色范围内执行的SOLID WORK S Flow Simulation预测，并与理论值(Schlichting, 1979; White, 1994)进行对比。
图7：平滑管道的摩擦系数
可以看出平滑管道摩擦系数的预测值非常接近理论和经验曲线。预测误差不超过5%。
3.基础确认：在90度弯曲方形管线内的流动
在这种情况下，考虑管线中的稳态水流（Humphrey et al., 1977）。管线的几何体如图8所示。ReD = 790意味着是层流。
入口温度等于293.2 K，并且入口均匀速度Uinlet = 0.0198 m/s。
图8：90° 弯曲方形管线的配置显示速度测量站和无量纲坐标
在图9、10中，预测的无量纲（除以Uinlet）速度曲线与测量的速度进行对比，在以下管线横截面位置：XH = -5D, -2.5D, 0（或 θ=0°）。坐标(r-r0)/(ri-r0)和z/z1/2代表z和r方向。其中z1/2 = 20 mm。
图9：SOLIDWORKS Flow Simulation预测的管线速度曲线（红线）与实验数据（圆圈）对比
图10：SOLIDWORKS Flow Simulation预测的管线速度曲线（红线）与在z/z1/2=0.5（左）和z/z1/2=0（右）处的实验数据（圆圈）对比
可看出SOLID WORK S Flow Simulation的预测与实验数据非常一致（Humphrey et al., 1977）。
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（连载未完）
