MFIX是一款开源的多相流求解器,本案例演示利用MFix求解计算2D流化床。
注:本案例源自MFIX的随机文档。
MFIX很早以前耍过一阵子,后来不知道怎么回事儿账号给搞忘记了,注册还麻烦得要死,就很久没再碰过了。MFIX的源代码用的是Fortran,对于不熟悉Fortran的人来讲,开发难度不小。
1 问题描述
几何及物理条件如表所示。
Property | Value |
---|---|
geometry | 10 cm x 30 cm |
mesh | 20 x 60 |
solid diameter | 200微米 |
solid density | 2500 kg/m2 |
gas velocity | 0.25 m/s |
temperature | 298 K |
pressure | 101325 Pa |
2 MFIX GUI操作
2.1 创建新工程
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打开MFIX GUI,如下图所示双击blank图标,弹出的对话框中填入新建工程信息,点击OK按钮创建工程
注:这里集成了很多常用的多相流应用场景,如旋风分离器、流化床、传送带什么的,可以很方便的实现参数修改。真心觉得Fluent之类的软件也可以弄些常用应用场景的模板出来。
2.2 设置模型参数
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设置求解器为Two-fluid model(MFIX-TFM),如下图所示
2.3 设置几何
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如下图所示,指定计算区域尺寸,选中选项2 Dimensional
2.4 设置网格
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指定计算网格X方向60,Y方向180,如下图所示
2.5 创建区域
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如下图所示创建区域,命名为bed
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创建区域inlet
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创建区域outlet
2.6 创建固体
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点击Solids,如下图所示创建固体材料glass beads,指定其粒径与密度
2.7 创建初始条件
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如下图所示,指定区域初始化压力为101325 Pa
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如下图所示新建初始条件,并激活区域bed
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指定该区域volume fraction为0.4
2.8 创建边界条件
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如下图所示新建边界条件,选择inlet
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指定边界速度为0.25 m/s
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相同方式指定边界outlet
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指定出口压力为101325 Pa
2.9 数值参数
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如下图所示设置数值参数
2.10 设置输出参数
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设置output,激活选项Write VTK output files(VTU/VTP)
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如下图所示选择区域Background IC
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选择要输出的变量及输出频率,如下图所示
2.11 设置求解参数
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如下图所示指定求解参数
2.12 求解计算
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点击按钮Run开始计算
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可以选择3d view查看流场信息
3 计算结果
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颗粒体积分数随时间分布如下图所示
注:这个案例用Fluent之类的通用CFD软件也能做,但是没有一款通用软件能做得如此干净利落。公众号之前发过一篇用Fluent做2D流化床的案例,跟这个差不多,计算收敛性不好控制。MFIX GUI有点简陋,但相比比之前的文本输入方式真的是友好太多了。
本篇文章来源于微信公众号: CFD之道
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