第五章 FLOTRAN层流和湍流分析算例
问题描述
该算例是一个二维的导流管分析，先分析一个雷诺数为400的层流情况，然后改变流场参数再重新分析，最后再扩大分析区域来计算其湍流情况。该算例所用单位制为国际单位制。分析区域图示如下：
分析方法及假定
用FLUID141单元来作二维分析，本算例作了如下三个分析：
雷诺数为400的假想流的层流分析降低流体粘性后（即增大雷诺数）的假想流的层流分析雷诺数约为260000的空气流的湍流分析分析时假定进口速度均匀，并且垂直于进口流场方向上的流体速度为零。在所有壁面上施加无滑移边界条件（即所有速度分量都为零）；假定流体不可压缩，并且其性质为恒值，在这种情况下，压力就可只考虑相对值，因此在出口处施加的压力边界条件是相对压力为零。
第一次分析时，流场为层流，着可以通过雷诺数来判定，其公式如下：
第二次分析时，将流体粘性降低到原来的十分之一（雷诺数相应增大）后再在第 一次分析的基础上重启动分析对于内流来说，当雷诺数达到2000至3000时，流场即由层流过渡到湍流，故第三次分析（空气流，雷诺数约为260000）时，流场是湍流。对于湍流分析，上图所示的导流管的后端应加长，以使流场能得到充分发展。此时，应在该次求解之前改变ANSYS的工作名以防止程序在上一次分析结果的基础上作重启动分析。
几何尺寸及流体性质进口段长度 4 m
进口段高度 1 m
过渡段长度 2 m
出口段高度 2.5 m
层流分析时出口段长度 6 m
湍流分析时出口段长度 12 m
假设流体密度 1 Kg/m3
假设流体粘性 第一次分析0.01Kg/m-s；第二次分析0.001 Kg/m-s
空气密度 1.205 Kg/m3
空气粘性 1.8135*10-5 Kg/m-s
进口速度 2.0 m/s
出口压力 0 nt/m2
分析过程如下：
第1步：进入ANSYS
参见ANSYS Operation Guide
第2步：设置分析选择
1 进入Main Menu>Preference
2 点取FLOTRAN CFD项
3 点取OK
第3步：定义单元类型
1 进入Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete
2 点取Add
3 在弹出菜单的左框中点取FLOTRAN CFD，右框中点取2D FLOTRAN 141
4 点取OK
5 点取Close
第4步：生成分析区域的几何面该步定义三个面：分别表示进口和出口的两个矩形面，以及一个表示过渡段的面。
1 生成进口段，进入Main Menu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Areas-
Rectangle>By Dimensions
2 在弹出菜单中的相应区域输入以下值：
X1处输入0
X2处输入2
Y1处输入0
Y2处输入1
3 点取Apply
4 生成出口段，再在上面弹出菜单中输入以下值：
X1处输入6
X2处输入12
Y1处输入0
Y2处输入2.5
5 点取OK
6 在工具栏（Toolbar）窗口中点取SAVE_DB
7 进入Main Menu>Preprocessor>-Modeling-Create>Lines>Tan to 2 Lines
8 点取左侧矩形的上面一条线作为第一条切线，再在点取菜单中点取OK
9 点取该线的右端点作为第一切点，再在点取菜单中点取OK
10 点取右侧矩形的上面一条线作为第二条切线，再在点取菜单中点取OK
11 点取该线的左端点作为第二切点，再在点取菜单中点取OK
12 在点取菜单中点取Cancel。所生成的结果线是一条界于两个矩形之间的光滑曲线
13 进入Main Menu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Areas-Arbitrary>Through KPs
14 分别点取界于两个矩形之间的光滑曲线上的两个端点，再点取左侧矩形的右下角和右侧矩形的左下角
15 点取OK
16 在工具栏窗口中点取SAVE_DB
第5步：定义单元形状
1 进入Main Menu>Preprocessor>-Meshing->Mesher Opts
2 将Midside node placement域改为No Midside nodes，点取OK
3 在弹出菜单中点取QuadOnly
4 点取OK
5 进入Utility Menu>Plot>Lines
6 进入Main Menu>Preprocessor>-Meshing->Size Cntrls>-Lines->Picked Lines
7 点取进口区（左侧矩形面）的上下两条直线
8 在点取菜单中点取Apply
9 在弹出菜单的No,of element divisions域中输入12
10 在弹出菜单的Spacing ratio域中输入-2
11 点取Apply
12 点取过渡区（中间面）的上下两条线，并点取Apply
13 在弹出菜单的No,of element divisions域中输入9
14 在弹出菜单的Spacing ratio域中输入1
15 点取Apply
16 点取出口区（右侧矩形面）的上面一条直线，并点取Apply
17 在弹出菜单的No,of element divisions域中输入13并在Spacing ratio域中输入0.4
18 点取Apply
19 点取出口区（右侧矩形面）的下面一条直线，并点取Apply
20 在弹出菜单的Spacing ratio域中输入2.5
21 点取Apply
22 点取剩下的四条垂线，并点取OK
23 在弹出菜单的No,of element divisions域中输入10并在Spacing ratio域中输入-2
24 点取OK
25 在工具栏窗口中点取SAVE_DB
第6步：划分有限元网格
1 进入Main Menu>Preprocessor>-Meshing->Mesh>Areas>Free
2 在点取菜单中点取Pick All
第7步：生成并应用新的工具栏按钮在做类似于该例的分析时，定义一些诸如能“自动选择出与某条线相关的所有节点”、“关闭座标系符号的显示”等的工具栏按钮是非常有助于方便地建立模型的。这一步的目的就是建立两个分别实现上述功能的工具栏按钮
1 进入Utility Menu>Menu Ctrls>Edit Toolbar
2 在弹出菜单中的*ABBR后输入ns1,nsll,,1
3 点取Accept
4 在弹出菜单中的*ABBR后输入tri,/triad,off
5 点取Accept，然后点取Close
6 在工具栏中点取刚生成好的TRI按钮，之后进入Utility Menu>Plot>Replot，此时，在图形窗口中，原来的座标系符号就会消失了。
第8步：施加边界条件在模型的进口处加X方向速度为2、其它方向速度为零的进口速度条件；在所有壁面处加两个方向速度都为零的速度条件，在出口处加零压力边界条件
1 进入Utility Menu>Plot>Nodes
2 进入Utility Menu>Select>Entities
3 在弹出菜单中选择“Nodes”和“By Num/Pick”，并点取OK
4 在弹出的选择菜单中选择“Box”
5 按住鼠标左键，在模型左侧进口边的所有节点周围拉出一个方框
6 点取OK
7 进入Main Menu>Preprocessor>-Loads->-Loads->Apply>-Fluid/CFD->Velocity>
On Nodes
8 点取Pick All
9 在弹出菜单的VX域输入2，VY域输入0
10 点取OK
11 进入Utility Menu>Plot>Lines
12 进入Utility Menu>Select>Entities
13 在弹出菜单中选择“Lines”和“By Num/Pick”，之后点取OK
14 在图形窗口中点取表示上下六个壁面的六条线，之后点取选择菜单中的OK
15 在工具栏菜单中点取NSL按钮，以选取上面六条线上的全部节点
16 进入Utility Menu>Plot>Nodes
17 进入Main Menu>Preprocessor>-Loads->-Loads->Apply>-Fluid/CFD->Velocity>
On Nodes
18 点取Pick All
19 在弹出菜单的VX域和VY域都输入0
20 点取OK
21 进入Utility Menu>Select>Everything，然后再进入Utility Menu>Plot>Nodes
22 进入Main Menu>Preprocessor>-Loads->-Loads->Apply>-Fluid/CFD->
Pressure DOF>On Nodes
23 在弹出的选择菜单中选择“Box”，按住鼠标左键，在模型右侧出口边的所有节点周围拉出一个方框
24 在弹出菜单中将压力值设为零
25 点取OK
26 进入Utility Menu>Select>Everything
27 在工具栏中点取SAVE-DB
第9步：求解层流该步首先建立流体性质，然后设置执行控制，并开始求解
1 进入Main Menu>Solution>FLOTRAN SetUp>Fluid Properties
2 将弹出菜单的“Density”域设为“Constant”，点取OK
3 将恒值密度设为1.0，恒值粘性设为0.01
4 点取OK
5 进入Main Menu>Solution>FLOTRAN SetUp>Execution Control
6 在弹出菜单的“Global iterations”域输入20
7 点取OK
8 进入Main Menu>Solution>Run FLOTRAN，开始进行求解
第10步：观察层流分析的结果
1 进入Main Menu>General Postproc>-Read Results->Last Set
2 进入Main Menu>General Postproc>Plot Results>Vector Plot>Predifined
3 在弹出菜单中选择“DOF solution”和“Velocity V”
4 点取OK
5 进入Utility Menu>PlotCtrls>Device Options
6 将向量模式(vector mode (wire frame))设为“ON”，之后点取OK
7 进入Utility Menu>PlotCtrls>Style>Edge Options
8 在弹出菜单的“Edge tolerance angle”域输入1
9 将“Element Outline for non-contour/contour plots”域设为“Edge Only/All”
10 将“Replot upon OK/Apply”域设为“Replot”
11 点取OK
第11步：确定流体粘性如何影响流场特性诸如空气和水等常见流体的粘性都低于上例中的假想流体粘性。将该粘性缩小10倍将响应增大雷诺数。在本步中，返回FLOTRAN的输入步，改变粘性值，重新求解。分析将从上面结束处重新开始，并执行附加的20次总体迭代。
1 进入Main Menu>Solution>FLOTRAN SetUp>Fluid Properties
2 点取OK
3 将粘性值改为0.001
4 点取OK
5 进入Main Menu>Solution>Run FLOTRAN，开始进行求解
6 可进行与上面第10步类似的结果观察
第12步：进行湍流分析从低粘性分析的结果可以看出，回流区已延伸到出口边界之后，若希望流体在出口之前得到充分发展，则必须给其更多的空间，对于空气则尤其更应如此，因其粘性比上面的0.001还低。下面所进行的本算例的第二部分，就是紧接着上面的层流分析来作一个空气的湍流分析，此时要延长问题的求解区域并对延长部分重新划分网格、重新施加边界条件、并激活湍流模型。在求解之前，还必须改变工作名（Jobname）。
1 删除压力边界条件，进入：Main Menu>Preprocessor>-Loads->-Loads->Delete>
Fluid/CFD>Pressure DOF>On Nodes，并在弹出菜单中选择“Pick All”
2 进入Main Menu>Preprocessor>-Modeling->Create>-Areas->Rectangle>By
Dimensions
3 输入下面的座标值：
X1处输入12
X2处输入24
Y1处输入0
Y2处输入2.5
4 点取OK
5 融合关键点，进入Main Menu>Preprocessor>Numbering Ctrls>Merge Items
6 将弹出菜单的“Type of item to merge”域设为“All”，然后点取OK，忽略随后弹出的警告信息
7 进入Utility Menu>Plot>Lines
第13步：对新的出口区划分网格
1 进入Main Menu>Preprocessor>-Meshing->Size Cntrls>-Lines->Picked Lines
2 点取新的出口区的最右侧的一条垂线，并点取OK
3 在弹出菜单的No,of element divisions域中输入10
4 在弹出菜单的Spacing ratio域中输入-2
5 点取Apply
6 点取新出口区的上下两条线
7 点取OK
8 在弹出菜单的No,of element divisions域中输入20并在Spacing ratio域中输入1
9 点取OK，并在工具栏中点取SAVE-DB
10 进入Main Menu>Preprocessor>-Meshing->Mesh>Areas>Free
11 点取新的出口区，并点取OK
12 进入Utility Menu>Plot>Nodes，图形显示节点
第14步：施加湍流分析的载荷
1 进入Main Menu>Preprocessor>-Loads->-Loads->Apply>-Fluid/CFD->Velocity>
On Nodes
2 在弹出的选择菜单中选择“Box”
3 按住鼠标左键，在还未施加边界条件的上壁面节点周围拉出一个矩形框，然后在还未施加边界条件的下壁面节点周围拉出一个矩形框
4 点取OK
5 在弹出菜单的VX域和VY域都输入0
6 点取OK
7 进入Main Menu>Preprocessor>-Loads->-Loads->Apply>-Fluid/CFD->
Pressure DOF>On Nodes
8 在弹出的选择菜单中选择“Box”
9 在新的模型右侧出口边的所有节点周围拉出一个方框
10 点取OK
11 在弹出菜单中将压力值设为零
12 点取OK
第15步：改变FLOTRAN分析选项和流体性质
1 进入Main Menu>Solution>FLOTRAN SetUp>Solution Options
2 将弹出菜单的“Laminar or turbulent”域设为“Turbulent”
3 点取OK
4 进入Main Menu>Solution>FLOTRAN SetUp>Execution Control
5 在弹出菜单的“Global iterations”域输入60
6 点取OK
7 进入Main Menu>Solution>FLOTRAN SetUp>Fluid Properties
8 将弹出菜单的“Density”域设为“AIR”
9 点取OK
10 确认所用的流体性质是AIR，并点取OK
第16步：进行求解
1 进入Utility Menu>File>Chang Jobname
2 在弹出的警告信息菜单中点取Close
3 在弹出的修改工作名的菜单中输入“turb”作为新的工作名
4 点取OK
5 进入Main Menu>Solution>Run FLOTRAN，开始进行求解
第17步：将流体速度结果以向量图和路径图的方式进行显示
1 进入Main Menu>General Postproc>-Read Results->Last Set
2 进入Main Menu>General Postproc>Plot Results>Vector Plot>Predifined
3 在弹出菜单中选择“DOF solution”和“Velocity V”
4 点取OK
5 进入Utility Menu>Plot>Nodes，图形显示节点
6 进入Main Menu>General Postproc>Path Operations>Define Path>By Nodes
7 在图形窗口中，分别点取出口边的下面和上面两个节点
8 点取OK，在弹出菜单的“Define Path Name”域中输入“path1”作为该路径的名字，点取OK，并关闭随后弹出的信息菜单
9 进入Main Menu>General Postproc>Path Operations>Map Onto Path
10 在弹出菜单的“Lable”域输入“Velocity”
11 在“Item to be mapped”域选择“DOF solution”和“Velocity VX”
12 点取OK
13 进入Main Menu>General Postproc>Path Operations>-Plot Path Item->
On Graph
14 选择“Velocity”标号
15 点取OK，该路径图显示出流场还是没有得到充分发展
18 绘制压力等值线图
1 进入Utility Menu>PlotCtrls>Style>Contours>Uniform Contours
2 将“Number of contours”域设为25
3 点取OK
4 进入Main Menu>General Postproc>Plot Results>-Contour Plot->Nodal Solu
5 在弹出菜单中，选择“DOF solution”和“Pressure PRES”
6 点取OK，ANSYS将显示出压力等值线图
19 退出ANSYS
1 点取工具栏中的“QUIT”按钮，在弹出菜单中随意点取一项点取OK
问题描述
该算例是一个二维的导流管分析，先分析一个雷诺数为400的层流情况，然后改变流场参数再重新分析，最后再扩大分析区域来计算其湍流情况。该算例所用单位制为国际单位制。分析区域图示如下：
分析方法及假定
用FLUID141单元来作二维分析，本算例作了如下三个分析：
雷诺数为400的假想流的层流分析降低流体粘性后（即增大雷诺数）的假想流的层流分析雷诺数约为260000的空气流的湍流分析分析时假定进口速度均匀，并且垂直于进口流场方向上的流体速度为零。在所有壁面上施加无滑移边界条件（即所有速度分量都为零）；假定流体不可压缩，并且其性质为恒值，在这种情况下，压力就可只考虑相对值，因此在出口处施加的压力边界条件是相对压力为零。
第一次分析时，流场为层流，着可以通过雷诺数来判定，其公式如下：
第二次分析时，将流体粘性降低到原来的十分之一（雷诺数相应增大）后再在第 一次分析的基础上重启动分析对于内流来说，当雷诺数达到2000至3000时，流场即由层流过渡到湍流，故第三次分析（空气流，雷诺数约为260000）时，流场是湍流。对于湍流分析，上图所示的导流管的后端应加长，以使流场能得到充分发展。此时，应在该次求解之前改变ANSYS的工作名以防止程序在上一次分析结果的基础上作重启动分析。
几何尺寸及流体性质进口段长度 4 m
进口段高度 1 m
过渡段长度 2 m
出口段高度 2.5 m
层流分析时出口段长度 6 m
湍流分析时出口段长度 12 m
假设流体密度 1 Kg/m3
假设流体粘性 第一次分析0.01Kg/m-s；第二次分析0.001 Kg/m-s
空气密度 1.205 Kg/m3
空气粘性 1.8135*10-5 Kg/m-s
进口速度 2.0 m/s
出口压力 0 nt/m2
分析过程如下：
第1步：进入ANSYS
参见ANSYS Operation Guide
第2步：设置分析选择
1 进入Main Menu>Preference
2 点取FLOTRAN CFD项
3 点取OK
第3步：定义单元类型
1 进入Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete
2 点取Add
3 在弹出菜单的左框中点取FLOTRAN CFD，右框中点取2D FLOTRAN 141
4 点取OK
5 点取Close
第4步：生成分析区域的几何面该步定义三个面：分别表示进口和出口的两个矩形面，以及一个表示过渡段的面。
1 生成进口段，进入Main Menu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Areas-
Rectangle>By Dimensions
2 在弹出菜单中的相应区域输入以下值：
X1处输入0
X2处输入2
Y1处输入0
Y2处输入1
3 点取Apply
4 生成出口段，再在上面弹出菜单中输入以下值：
X1处输入6
X2处输入12
Y1处输入0
Y2处输入2.5
5 点取OK
6 在工具栏（Toolbar）窗口中点取SAVE_DB
7 进入Main Menu>Preprocessor>-Modeling-Create>Lines>Tan to 2 Lines
8 点取左侧矩形的上面一条线作为第一条切线，再在点取菜单中点取OK
9 点取该线的右端点作为第一切点，再在点取菜单中点取OK
10 点取右侧矩形的上面一条线作为第二条切线，再在点取菜单中点取OK
11 点取该线的左端点作为第二切点，再在点取菜单中点取OK
12 在点取菜单中点取Cancel。所生成的结果线是一条界于两个矩形之间的光滑曲线
13 进入Main Menu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Areas-Arbitrary>Through KPs
14 分别点取界于两个矩形之间的光滑曲线上的两个端点，再点取左侧矩形的右下角和右侧矩形的左下角
15 点取OK
16 在工具栏窗口中点取SAVE_DB
第5步：定义单元形状
1 进入Main Menu>Preprocessor>-Meshing->Mesher Opts
2 将Midside node placement域改为No Midside nodes，点取OK
3 在弹出菜单中点取QuadOnly
4 点取OK
5 进入Utility Menu>Plot>Lines
6 进入Main Menu>Preprocessor>-Meshing->Size Cntrls>-Lines->Picked Lines
7 点取进口区（左侧矩形面）的上下两条直线
8 在点取菜单中点取Apply
9 在弹出菜单的No,of element divisions域中输入12
10 在弹出菜单的Spacing ratio域中输入-2
11 点取Apply
12 点取过渡区（中间面）的上下两条线，并点取Apply
13 在弹出菜单的No,of element divisions域中输入9
14 在弹出菜单的Spacing ratio域中输入1
15 点取Apply
16 点取出口区（右侧矩形面）的上面一条直线，并点取Apply
17 在弹出菜单的No,of element divisions域中输入13并在Spacing ratio域中输入0.4
18 点取Apply
19 点取出口区（右侧矩形面）的下面一条直线，并点取Apply
20 在弹出菜单的Spacing ratio域中输入2.5
21 点取Apply
22 点取剩下的四条垂线，并点取OK
23 在弹出菜单的No,of element divisions域中输入10并在Spacing ratio域中输入-2
24 点取OK
25 在工具栏窗口中点取SAVE_DB
第6步：划分有限元网格
1 进入Main Menu>Preprocessor>-Meshing->Mesh>Areas>Free
2 在点取菜单中点取Pick All
第7步：生成并应用新的工具栏按钮在做类似于该例的分析时，定义一些诸如能“自动选择出与某条线相关的所有节点”、“关闭座标系符号的显示”等的工具栏按钮是非常有助于方便地建立模型的。这一步的目的就是建立两个分别实现上述功能的工具栏按钮
1 进入Utility Menu>Menu Ctrls>Edit Toolbar
2 在弹出菜单中的*ABBR后输入ns1,nsll,,1
3 点取Accept
4 在弹出菜单中的*ABBR后输入tri,/triad,off
5 点取Accept，然后点取Close
6 在工具栏中点取刚生成好的TRI按钮，之后进入Utility Menu>Plot>Replot，此时，在图形窗口中，原来的座标系符号就会消失了。
第8步：施加边界条件在模型的进口处加X方向速度为2、其它方向速度为零的进口速度条件；在所有壁面处加两个方向速度都为零的速度条件，在出口处加零压力边界条件
1 进入Utility Menu>Plot>Nodes
2 进入Utility Menu>Select>Entities
3 在弹出菜单中选择“Nodes”和“By Num/Pick”，并点取OK
4 在弹出的选择菜单中选择“Box”
5 按住鼠标左键，在模型左侧进口边的所有节点周围拉出一个方框
6 点取OK
7 进入Main Menu>Preprocessor>-Loads->-Loads->Apply>-Fluid/CFD->Velocity>
On Nodes
8 点取Pick All
9 在弹出菜单的VX域输入2，VY域输入0
10 点取OK
11 进入Utility Menu>Plot>Lines
12 进入Utility Menu>Select>Entities
13 在弹出菜单中选择“Lines”和“By Num/Pick”，之后点取OK
14 在图形窗口中点取表示上下六个壁面的六条线，之后点取选择菜单中的OK
15 在工具栏菜单中点取NSL按钮，以选取上面六条线上的全部节点
16 进入Utility Menu>Plot>Nodes
17 进入Main Menu>Preprocessor>-Loads->-Loads->Apply>-Fluid/CFD->Velocity>
On Nodes
18 点取Pick All
19 在弹出菜单的VX域和VY域都输入0
20 点取OK
21 进入Utility Menu>Select>Everything，然后再进入Utility Menu>Plot>Nodes
22 进入Main Menu>Preprocessor>-Loads->-Loads->Apply>-Fluid/CFD->
Pressure DOF>On Nodes
23 在弹出的选择菜单中选择“Box”，按住鼠标左键，在模型右侧出口边的所有节点周围拉出一个方框
24 在弹出菜单中将压力值设为零
25 点取OK
26 进入Utility Menu>Select>Everything
27 在工具栏中点取SAVE-DB
第9步：求解层流该步首先建立流体性质，然后设置执行控制，并开始求解
1 进入Main Menu>Solution>FLOTRAN SetUp>Fluid Properties
2 将弹出菜单的“Density”域设为“Constant”，点取OK
3 将恒值密度设为1.0，恒值粘性设为0.01
4 点取OK
5 进入Main Menu>Solution>FLOTRAN SetUp>Execution Control
6 在弹出菜单的“Global iterations”域输入20
7 点取OK
8 进入Main Menu>Solution>Run FLOTRAN，开始进行求解
第10步：观察层流分析的结果
1 进入Main Menu>General Postproc>-Read Results->Last Set
2 进入Main Menu>General Postproc>Plot Results>Vector Plot>Predifined
3 在弹出菜单中选择“DOF solution”和“Velocity V”
4 点取OK
5 进入Utility Menu>PlotCtrls>Device Options
6 将向量模式(vector mode (wire frame))设为“ON”，之后点取OK
7 进入Utility Menu>PlotCtrls>Style>Edge Options
8 在弹出菜单的“Edge tolerance angle”域输入1
9 将“Element Outline for non-contour/contour plots”域设为“Edge Only/All”
10 将“Replot upon OK/Apply”域设为“Replot”
11 点取OK
第11步：确定流体粘性如何影响流场特性诸如空气和水等常见流体的粘性都低于上例中的假想流体粘性。将该粘性缩小10倍将响应增大雷诺数。在本步中，返回FLOTRAN的输入步，改变粘性值，重新求解。分析将从上面结束处重新开始，并执行附加的20次总体迭代。
1 进入Main Menu>Solution>FLOTRAN SetUp>Fluid Properties
2 点取OK
3 将粘性值改为0.001
4 点取OK
5 进入Main Menu>Solution>Run FLOTRAN，开始进行求解
6 可进行与上面第10步类似的结果观察
第12步：进行湍流分析从低粘性分析的结果可以看出，回流区已延伸到出口边界之后，若希望流体在出口之前得到充分发展，则必须给其更多的空间，对于空气则尤其更应如此，因其粘性比上面的0.001还低。下面所进行的本算例的第二部分，就是紧接着上面的层流分析来作一个空气的湍流分析，此时要延长问题的求解区域并对延长部分重新划分网格、重新施加边界条件、并激活湍流模型。在求解之前，还必须改变工作名（Jobname）。
1 删除压力边界条件，进入：Main Menu>Preprocessor>-Loads->-Loads->Delete>
Fluid/CFD>Pressure DOF>On Nodes，并在弹出菜单中选择“Pick All”
2 进入Main Menu>Preprocessor>-Modeling->Create>-Areas->Rectangle>By
Dimensions
3 输入下面的座标值：
X1处输入12
X2处输入24
Y1处输入0
Y2处输入2.5
4 点取OK
5 融合关键点，进入Main Menu>Preprocessor>Numbering Ctrls>Merge Items
6 将弹出菜单的“Type of item to merge”域设为“All”，然后点取OK，忽略随后弹出的警告信息
7 进入Utility Menu>Plot>Lines
第13步：对新的出口区划分网格
1 进入Main Menu>Preprocessor>-Meshing->Size Cntrls>-Lines->Picked Lines
2 点取新的出口区的最右侧的一条垂线，并点取OK
3 在弹出菜单的No,of element divisions域中输入10
4 在弹出菜单的Spacing ratio域中输入-2
5 点取Apply
6 点取新出口区的上下两条线
7 点取OK
8 在弹出菜单的No,of element divisions域中输入20并在Spacing ratio域中输入1
9 点取OK，并在工具栏中点取SAVE-DB
10 进入Main Menu>Preprocessor>-Meshing->Mesh>Areas>Free
11 点取新的出口区，并点取OK
12 进入Utility Menu>Plot>Nodes，图形显示节点
第14步：施加湍流分析的载荷
1 进入Main Menu>Preprocessor>-Loads->-Loads->Apply>-Fluid/CFD->Velocity>
On Nodes
2 在弹出的选择菜单中选择“Box”
3 按住鼠标左键，在还未施加边界条件的上壁面节点周围拉出一个矩形框，然后在还未施加边界条件的下壁面节点周围拉出一个矩形框
4 点取OK
5 在弹出菜单的VX域和VY域都输入0
6 点取OK
7 进入Main Menu>Preprocessor>-Loads->-Loads->Apply>-Fluid/CFD->
Pressure DOF>On Nodes
8 在弹出的选择菜单中选择“Box”
9 在新的模型右侧出口边的所有节点周围拉出一个方框
10 点取OK
11 在弹出菜单中将压力值设为零
12 点取OK
第15步：改变FLOTRAN分析选项和流体性质
1 进入Main Menu>Solution>FLOTRAN SetUp>Solution Options
2 将弹出菜单的“Laminar or turbulent”域设为“Turbulent”
3 点取OK
4 进入Main Menu>Solution>FLOTRAN SetUp>Execution Control
5 在弹出菜单的“Global iterations”域输入60
6 点取OK
7 进入Main Menu>Solution>FLOTRAN SetUp>Fluid Properties
8 将弹出菜单的“Density”域设为“AIR”
9 点取OK
10 确认所用的流体性质是AIR，并点取OK
第16步：进行求解
1 进入Utility Menu>File>Chang Jobname
2 在弹出的警告信息菜单中点取Close
3 在弹出的修改工作名的菜单中输入“turb”作为新的工作名
4 点取OK
5 进入Main Menu>Solution>Run FLOTRAN，开始进行求解
第17步：将流体速度结果以向量图和路径图的方式进行显示
1 进入Main Menu>General Postproc>-Read Results->Last Set
2 进入Main Menu>General Postproc>Plot Results>Vector Plot>Predifined
3 在弹出菜单中选择“DOF solution”和“Velocity V”
4 点取OK
5 进入Utility Menu>Plot>Nodes，图形显示节点
6 进入Main Menu>General Postproc>Path Operations>Define Path>By Nodes
7 在图形窗口中，分别点取出口边的下面和上面两个节点
8 点取OK，在弹出菜单的“Define Path Name”域中输入“path1”作为该路径的名字，点取OK，并关闭随后弹出的信息菜单
9 进入Main Menu>General Postproc>Path Operations>Map Onto Path
10 在弹出菜单的“Lable”域输入“Velocity”
11 在“Item to be mapped”域选择“DOF solution”和“Velocity VX”
12 点取OK
13 进入Main Menu>General Postproc>Path Operations>-Plot Path Item->
On Graph
14 选择“Velocity”标号
15 点取OK，该路径图显示出流场还是没有得到充分发展
18 绘制压力等值线图
1 进入Utility Menu>PlotCtrls>Style>Contours>Uniform Contours
2 将“Number of contours”域设为25
3 点取OK
4 进入Main Menu>General Postproc>Plot Results>-Contour Plot->Nodal Solu
5 在弹出菜单中，选择“DOF solution”和“Pressure PRES”
6 点取OK，ANSYS将显示出压力等值线图
19 退出ANSYS
1 点取工具栏中的“QUIT”按钮，在弹出菜单中随意点取一项点取OK
