Течение за обратным уступом при Re = 400 (эталон Армали и др.)

Внутренняя гидродинамика (CFD)PASS · 2.37%

Ламинарный отрыв потока, формирование рециркуляционной зоны и восстановление давления при внезапном расширении канала за обратным уступом (высота уступа S = 5 мм, степень расширения ER = 2.0) при числе Рейнольдса Re = 400, сверка с экспериментальным эталоном А… показать полностью

Допуск:: 5%

Запустить расчёт в WebCAEВойдите или зарегистрируйтесь, чтобы сразу открыть эту модель в WebCAE

Запустить расчёт в WebCAE

Постановка задачи

Геометрия: Двухсекционный канал с внезапным расширением за уступом: высота входной секции h = 5 мм, высота за уступом H = 10 мм (высота уступа S = 5 мм, степень расширения ER = 2.0, ширина W = 10 мм), общая длина L = 200 мм.
Материал: Воздух при 20 °C (плотность rho = 1.204 кг/м³, динамическая вязкость mu = 1.825e-5 Па·с, кинематическая вязкость nu = 1.516e-5 м²/с), несжимаемая стационарная ламинарная модель Навье — Стокса.
Граничные условия: Входная равномерная скорость U_in = 0.3032 м/с (Re = 400 по гидравлическому диаметру D_h = 2h), статическое давление 0 Па на выходе, условия симметрии на боковых стенках (surface numbers 6, 8), условие прилипания на стенках канала и уступе (surface numbers 1, 2, 4, 7).
Контрольная величина: Коэффициент сопротивления стенок уступа и канала Cd = 1.150, сверка с расчётным эталоном эксперимента Армали и соавторов; дополнительный контроль эффекта восстановления давления Борда — Карно Delta p > 0, формирования вихревой зоны и баланса массы |Delta m| <= 2%.

Терминал WebCAE

Вставьте команды в панель Terminal в WebCAE. Скрипт использует штатный текстовый DSL приложения; команды выполняются построчно:

units mm
import path="cfd_backward_facing_step.step" format=step
mesh tet size=2
cfd fluid air
cfd set mode=steady speed=0.30316 turbulence=laminar iterations=350 tol=1e-5 threads=8 cfl=5 multigrid=0
cfd inlet surface number 5 speed=0.30316 intensity=0.01
cfd outlet surface number 3 pressure=0
cfd symmetry surface number 6
cfd symmetry surface number 8
cfd wall surface number 1 monitor=on
cfd wall surface number 2 monitor=on
cfd wall surface number 4 monitor=on
cfd wall surface number 7 monitor=on
solve cfd

Сравнение результатов

Эталонное значение	1.150
Результат WebCAE	1.123
Погрешность	2.37%
Допуск	5%
Статус	PASS · 2.37%
Семейство элементов	Конечный объём (CFD)
Параметры сетки	4799 узлов, 18371 тет (Netgen P1 tet mesh, канал с внезапным расширением Re=400)

Обновлено: 2026-10-19 · WebCAE solver