基于ANSYSFLUENT的兩相流分析例1

2016-10-07  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

眾所周知,FLUENT和CFX是ANSYS中最牛的兩個(gè)流體分析軟件。下面以FLUENT為例,說明其在多相流分析中的應(yīng)用。該例子來自于FLUENT幫助,但是其建模,網(wǎng)格劃分以及命名集的定義方式則進(jìn)行了改變。希望該例子對(duì)于大家做多相流的分析有所幫助。

問題:一個(gè)水-空氣混合物在管道內(nèi)向上流動(dòng),在T型交叉點(diǎn)分成兩支。管道寬25mm,輸入部分長(zhǎng)125mm,頂部和右邊都是250mm??諝夂退谶M(jìn)口處的速度見下圖,而兩個(gè)出口處的出流權(quán)重分為為0.38和0.62.現(xiàn)在要求對(duì)該兩相流做一個(gè)穩(wěn)態(tài)分析。

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使用ANSYS fluent分析過程如下

(1)創(chuàng)建項(xiàng)目示意圖(WORKBENCH)

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設(shè)置geometry單元格的屬性

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(2)創(chuàng)建幾何模型(geometry)

設(shè)置單位為mm

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創(chuàng)建草圖并施加尺寸約束

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修改模型

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從草圖生成面物體

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這樣,幾何建模工作完成,存盤后退出DM.

(3)劃分網(wǎng)格并設(shè)置命名集(mesh)

下面進(jìn)入到mesh單元格,首先劃分網(wǎng)格,添加一個(gè)尺寸控制,并設(shè)置單元?jiǎng)澐殖叽鐬?.5mm.

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劃分網(wǎng)格結(jié)果如下

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然后定義命名集,其實(shí)就是定義速度進(jìn)口邊,以及流出邊。這些定義會(huì)在后面用到。

選擇最下面這條邊,并定義命名集inlet

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再選擇最右邊這條邊,定義命名集outlet1

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最后選擇最上邊這條邊,定義命名集outlet2

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這樣,網(wǎng)格劃分和命名集定義結(jié)束,存盤并退出mesh.

(4)設(shè)置流體分析模型(setup)

點(diǎn)擊WB中的setup,馬上彈出下列對(duì)話框

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OK后進(jìn)入fluent。

(4.1)設(shè)置一般選項(xiàng)

進(jìn)入general菜單項(xiàng),接受默認(rèn)設(shè)置。做基于壓力的穩(wěn)態(tài)分析,是二維的平面問題。

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(4.2)定義計(jì)算模型

首先確定是多相分析(兩相分析)

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接著確定是紊流分析

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(4.3)定義材料模型

系統(tǒng)默認(rèn)只有空氣材料,需要加入水這種材料

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從FLUENT自帶的材料庫(kù)中找到水這種材料,并復(fù)制到本模型的數(shù)據(jù)庫(kù)中

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這樣,材料模型的定義工作結(jié)束。

(4.4)定義多相的特性

首先定義第一相是水

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接著定義第二相是空氣,氣泡的直徑是1mm(注意FLUENT的默認(rèn)長(zhǎng)度單位是m)

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最后定義空氣與水之間的交互作用

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(4.5)定義邊界條件

有三個(gè)邊界。進(jìn)口速度邊界以及兩個(gè)出流邊界。

(4.5.1)進(jìn)口速度邊界

混合體的進(jìn)口邊界

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水的速度進(jìn)口邊界(1.53米每秒)

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空氣的速度進(jìn)口邊界(1.6米每秒)

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還需要設(shè)定空氣的進(jìn)口處所占有的體積百分?jǐn)?shù)(0.02)

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(4.5.2)出口1的邊界

首先把右邊出口的類型改變成outflow,并設(shè)定其權(quán)重為0.38.

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(4.5.3)出口2的邊界

首先把上邊出口的類型改變成outflow,并設(shè)定其權(quán)重為0.62.

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最后還需要設(shè)定壓力的參考點(diǎn)及大小以及重力的大小及方向

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(5)設(shè)置求解條件(fluent)

(5.1)設(shè)置求解方法

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(5.2)設(shè)置求解控制

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(5.3)設(shè)置求解過程中的監(jiān)視項(xiàng)目

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(5.4)對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行初始化

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(5.5)存盤

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(6)計(jì)算(fluent)

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(7)后處理(fluent)

查看壓力云圖

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結(jié)果如下

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其它查看結(jié)果的方式,不再贅述。

 

【注意】上述求解中有一些細(xì)節(jié)性的設(shè)置地方,限于篇幅,本文不再詳細(xì)說明,如果大家有疑問,請(qǐng)參看FLUENT中該例子的幫助。


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