层流

管道中的泊肃叶流

问题说明：在 Creo Flow Analysis 中对 3D 层流进行建模。计算的压力降会与泊肃叶流的解析解进行比较。

参考资料：F.M. White. Fluid Mechanics. 3rd Edition. McGraw Hill Book Co. Inc., New York, NY, 1994.

流体属性	几何属性	工作条件
密度 = 1 kg/m3 黏度 = 1x10-5 Pa-s 雷诺数 = 500	半径 = 0.00125 m 长度 = 0.1 m	入口速度 = 2 m/s (完全展开) 出口速度 = 2 m/s (完全展开)

结果 - 速度大小等值线

结果比较 - 管道中的压力降

结果	解析	Creo Flow Analysis	差异百分比
压力降 (Pa)	10.24	10.302	0.6

同心圆柱之间的泰勒-库埃特流

问题说明：使用流动模块在泰勒-库埃特流单元中对 2D 层流进行建模。内侧圆柱面旋转。外侧圆柱面是固定的，可代表一种测量流体黏度的方法。

• A = 内侧圆柱面

• B = 外侧圆柱面

参考资料：F.M. White. Viscous Fluid Flow. Section 3-2.3 McGraw Hill Book Co. Inc., New York, NY, 1991.

流体属性	几何属性	工作条件
空气密度 = 1 kg/m3 黏度 = 0.0002 kg/m-s	R1 = 0.0178 m R2 = 0.04628 m	ω 1= 1 rad/s 固定的外侧圆

结果 - 速度大小等值线

结果比较 - 流体中的速度

径向坐标 (m)	解析解 (m/s)	Creo Flow Analysis (m/s)	差异百分比
0.020	0.01512	0.01518370	0.42
0.025	0.01053	0.01047970	0.48
0.030	0.00718	0.00723849	0.81
0.035	0.00454	0.00453034	0.21

梯形型腔中的层流

问题说明：使用流动模块在具有移动顶部和底部壁的梯形型腔中对 2D 层流进行建模。

U = U壁

参考资料：J.H. Darr, S.P. Vanka. “Separated Flow in a Driven Trapezoidal Cavity”. Phys. Fluids A, Vol. 3, pp. 385-392, 1991.

流体属性	几何属性	工作条件
密度 = 1 kg/m3 黏度 = 1 Pa-s	a = 1.5 m b = 2 m h = 2 m	U壁 = 400 m/s

结果比较
X 速度云图	Y 速度云图

结果比较
规范化 X 速度	规范化 Y 速度