FLUENT煮元宵模拟

本教程演示了动网格和多相流问题的设置和求解。

1 启动Workbench并建立分析项目

（1）在Windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 2020→Workbench命令，启动Workbench 2020，进入ANSYS Workbench 2020界面。

（2）双击主界面Toolbox（工具箱）中的Analysis systems→Fluid Flow（Fluent）选项，即可在项目管理区创建分析项目A。

2 导入几何体

（1）在A2栏的Geometry上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Import Geometry→Browse命令，此时会弹出“打开”对话框。

（2）在弹出的“打开”对话框中选择文件路径，导入几何体文件。

3 划分网格

（1）双击A3栏Mesh项，进入Meshing界面，在该界面下进行模型的网格划分。

（2）右键壳体入口平面，在弹出的快捷菜单中选择Create Named Selection，输入名称heater，ball和top，单击OK按钮确认。

（3）右键单击模型树中Mesh选项，依次选择Mesh→Insert→Method。MEthod选择MultiZone。

（4）右键单击模型树中Mesh选项，依次选择Mesh→Insert→Sizing。Type选择Body of Influence，Element size填入5mm。

（5）网格参数设置，在Element Size中输入10mm，在Quality中，Smoothing选择High。

（6）右键单击模型树中Mesh选项，选择快捷菜单中的Generate Mesh选项，开始生成网格。

（7）网格划分完成以后，单击模型树中Mesh项可以在图形窗口中查看网格。

（8）执行主菜单File→Close Meshing命令，退出网格划分界面，返回到Workbench主界面。

（9）右键单击Workbench界面中A3 Mesh项，选择快捷菜单中的Update项，完成网格数据往Fluent分析模块中的传递。

4 设置材料

（1）双击A4栏Setup项，打开Fluent Launcher对话框，单击OK按钮进入FLUENT界面。

（2）单击主菜单中Setting Up Physics→Materials→Create/Edit，弹出Create/Edit Materials（材料）对话框。单击Fluent Database按钮弹出Fluent Database Materials对话框，选择water-liquid和water-vapor单击Copy按钮确认。

5 定义模型

（1）单击命令结构树中General按钮，弹出General（总体模型设定）面板。在SolverTime中选择Transient，勾选Gravity，在Z中填入-9.81m/s2。

（2）在模型设定面板Models中双击Energy按钮，弹出Energy（能量模型）对话框，勾选Energy Equation，单击OK按钮确认并关闭对话框。

（3）在模型设定面板Models中双击Viscous按钮，弹出Viscous Model（湍流模型）对话框，在Model中选择RNG k-epsilon(2eqn)，在Near-Wall Treatment中选择Scalable Wall Functions，单击OK按钮确认并关闭对话框。

（4）在模型设定面板Models中双击Multiphase按钮，弹出Multiphase Model（多相流模型）对话框，选择Mixture，Number of Eulerian Phases填入3，单击OK按钮确认并关闭对话框。

（5）在模型设定面板Models中双击Multiphase下的Phases按钮，弹出Phase（多相流设置）对话框，在Phase-1对话框中，Phase Material选择air，在Phase-2对话框中，Phase Material选择water-liquid和water-vapor，单击OK按钮确认并关闭对话框。

（6）在Phase设定对话框中，双击Interaction按钮，弹出Phase Interaction对话框，在Mass选项卡中，Number of Mass Transfer Mechanisms选择1，在Mechanism中选择evaporation-condensation，单击Edit按钮进入evaporation-condensation model对话框，Saturation Temperature填入100，Evaporation Frequency填入0.2，Condensation Frequency填入0.1，单击OK按钮确认。