FLUENT太阳能热水器模拟

本教程演示了太阳能热水器中水流受太阳辐射加热过程的模拟。

 1     启动FLUENT并导入网格 

（1）在Windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 2019→Fluid Dynamics→Fluent 2019命令，启动Fluent 2019。

（2）单击主菜单中File→Read→Mesh命令，导入.msh网格文件。

 2     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，Solver中Time选择Transient。勾选Gravity，在Y中填入-9.81m/s2。

 3     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。创建新固体物质glass，Density输入2800，Cp输入750，Thermal Conductivity输入0.7。

（2）在材料库中，导入copper和water-liquid。

 4     设置热辐射模型 

（1）在模型设定面板Models中双击Radiation按钮，弹出

Radiation Models对话框，勾选Rosseland，Solar Load Model选择Solar Ray Tracing。

单击Solar Calculation按钮，弹出Solar Calculation对话框，输入所在地时区、经纬度、时间和模型所处的方位信息。

 5     设置湍流模型 

（1）在模型设定面板Models中双击Viscous按钮，弹出

Viscous Models对话框，勾选k-epsilon模型。

 6     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的参数如下图所示。

（2）设置oulet出口温度为25。

（3）设置absorber_plate的材料为copper。

（4）设置glazing的材料为glass，辐射边界条件为semi-transparent。

（5）设置wall的壁面参数如下。

 7     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，temperature输入25，单击Initialize按钮进行初始化。

 8     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Time Step Size填入30，Number of Iterations中输入120，单击Calculate开始计算。

 9     结果后处理 
（1）进入CFD-Post界面，显示温度场云图。

本篇文章来源于微信公众号: 南流坊