基于ANSYSFLUENT的兩相流分析例1

2016-10-07  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

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

問題:一個水-空氣混合物在管道內向上流動,在T型交叉點分成兩支。管道寬25mm,輸入部分長125mm,頂部和右邊都是250mm。空氣和水在進口處的速度見下圖,而兩個出口處的出流權重分為為0.38和0.62.現在要求對該兩相流做一個穩態分析。

使用ANSYS fluent分析過程如下

(1)創建項目示意圖(WORKBENCH)

設置geometry單元格的屬性

(2)創建幾何模型(geometry)

設置單位為mm

創建草圖并施加尺寸約束

修改模型

從草圖生成面物體

這樣,幾何建模工作完成,存盤后退出DM.

(3)劃分網格并設置命名集(mesh)

下面進入到mesh單元格,首先劃分網格,添加一個尺寸控制,并設置單元劃分尺寸為2.5mm.

劃分網格結果如下

然后定義命名集,其實就是定義速度進口邊,以及流出邊。這些定義會在后面用到。

選擇最下面這條邊,并定義命名集inlet

再選擇最右邊這條邊,定義命名集outlet1

最后選擇最上邊這條邊,定義命名集outlet2

這樣,網格劃分和命名集定義結束,存盤并退出mesh.

(4)設置流體分析模型(setup)

點擊WB中的setup,馬上彈出下列對話框

OK后進入fluent。

(4.1)設置一般選項

進入general菜單項,接受默認設置。做基于壓力的穩態分析,是二維的平面問題。

(4.2)定義計算模型

首先確定是多相分析(兩相分析)

接著確定是紊流分析

(4.3)定義材料模型

系統默認只有空氣材料,需要加入水這種材料

從FLUENT自帶的材料庫中找到水這種材料,并復制到本模型的數據庫中

這樣,材料模型的定義工作結束。

(4.4)定義多相的特性

首先定義第一相是水

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

最后定義空氣與水之間的交互作用

(4.5)定義邊界條件

有三個邊界。進口速度邊界以及兩個出流邊界。

(4.5.1)進口速度邊界

混合體的進口邊界

水的速度進口邊界(1.53米每秒)

空氣的速度進口邊界(1.6米每秒)

還需要設定空氣的進口處所占有的體積百分數(0.02)

(4.5.2)出口1的邊界

首先把右邊出口的類型改變成outflow,并設定其權重為0.38.

(4.5.3)出口2的邊界

首先把上邊出口的類型改變成outflow,并設定其權重為0.62.

最后還需要設定壓力的參考點及大小以及重力的大小及方向

(5)設置求解條件(fluent)

(5.1)設置求解方法

(5.2)設置求解控制

(5.3)設置求解過程中的監視項目

(5.4)對流場進行初始化

(5.5)存盤

(6)計算(fluent)

(7)后處理(fluent)

查看壓力云圖

結果如下

其它查看結果的方式,不再贅述。

 

【注意】上述求解中有一些細節性的設置地方,限于篇幅,本文不再詳細說明,如果大家有疑問,請參看FLUENT中該例子的幫助。

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