FLUENT分离管道传热模拟-析模界

内容纲要

本教程演示了相邻两个管道内不同介质流体传热流固耦合模拟。

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 2019→Workbench命令，启动Workbench 2019，进入ANSYS Workbench 2019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。

（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。

（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）依次右键选择模型外部边界，在弹出的快捷菜单中选择Create Named Selection，输入名称inlet-1，outlet-2，inlet-2，outlet-1，pipe-outwall-top和pipe-outwall-bottom单击OK按钮确认。

（3）依次右键选择模型内部计算域，在弹出的快捷菜单中选择Create Named Selection，输入名称water-fluid，ethylene-fluid和pipe-solid，单击OK按钮确认。

（4）设置计算不同边界位置的网格数量。在Mesh中Insert Size，选择不同的边界位置，输入对应的Number of Divisions。

a. Number of Divisions输入70

b. Number of Divisions输入70

c. Number of Divisions输入50

d. Number of Divisions输入100

（5）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。

（6）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。

（7）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。

（8）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。

（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）单击命令结构树中General按钮，弹出General（总体模型设定）面板，Solver中Time选择Steady。

5 设置材料

（1）单击主菜单中Setting Up Physics→Materials→Create/Edit，弹出Create/Edit Materials（材料）对话框。在材料中导入流体物质water-liquid，ethylene-glycol和固体物质steel。

6 设置能量方程

（1）在模型设定面板Models中双击Energy，激活能量方程。

7 设置边界条件

（1）单击主菜单中Physics→Zones→Boundaries按钮启动的边界条件面板。

（2）在边界条件面板中，设置inlet-1的参数如下图所示。

设置inlet-2的参数如下图所示。

设置pipe-outwall-top和pipe-outwall-bottom的热传导类型为via System Coupling，且设置所有壁面的材料为Steel。

（3）在Cell Zone Condition中，设置ethylene-fluid的材料为ethylene-glycol，water-fluid的材料为water-liquid，pipe-solid的材料为steel。

8 初始条件

（1）单击主菜单中Solving→Initialization按钮，弹出Solution Initialization（初始化设置）面板。

Initialization Methods中选择Standard Initialization，单击Initialize按钮进行初始化。

9 计算求解

（1）单击主菜单中Solving→Run Calculation按钮，弹出Run Calculation（运行计算）面板。

在Number of Iterations中输入1000，单击Calculate开始计算。

10 结果后处理 。

（1）双击A6栏Results项，进入CFD-Post界面。

（2）显示流线动画。

本篇文章来源于微信公众号: 南流坊