1 案例描述

利用欧拉模型预测均匀流化床的压降。案例模型如下图所示。

计算采用2D模型进行计算，模型宽 0.15 m，总高度1 m，其中初始床层高度0.5 m。

底部为空气入口，速度0.25 m/s，顶部采用自由出流。初始床层颗粒体积分数0.55。

2 启动Fluent

• 以2D方式打开Fluent，开启双精度模型

• 设置UDF编译环境。本案例也可以使用默认的Wen-Yu模型，此模型常用于模拟流化床。

3 读取网格

• 利用菜单File→Read→Mesh…读取网格文件bp.msh

本案例网格非常简单，如下图所示。

4 General设置

• 选择General节点，设置采用Transient瞬态计算

• 点击Scale…按钮检查计算域尺寸

• 点击Check按钮检查网格质量

5 Models设置

• 选择模型树节点Multiphase，选中右侧列表项Multiphase-Off，点击下方按钮Edit…

• 弹出的对话框中选择Eulerain，其他参数保持默认设置，点击OK按钮关闭对话框

6 Materials设置

• 选择模型树节点Materials，双击右侧面板中的air****列表项

• 设置Air的属性，设置Density为1.2,粘度为1.8e-5

• 添加Solid材料，设置Density为2600,粘度为1.7894e-5

7 编译udf

• 选择User Defined标签页，选择工具按钮Funcitons→compiled弹出UDF编译对话框

• 点击Add按钮添加UDF源文件bp_drag.c

• 点击Build按钮编译UDF文件bp_drag.c

• 点击Load按钮加载UDF

8 设置相

• 双击模型树节点Models > Multiphase > Phase > phase-1-Primary Phase，弹出相设置对话框

• 设置第一相为Air

• 设置第二相为Solids,激活选项Granlar，设置颗粒直径为0.0003m，颗粒粘度为Syamlal-obrien，其他参数保持默认设置

9 设置相间相互作用

• 双击模型树节点Models > Multiphase > Phase Interactions，弹出相间相互作用设置对话框

• 采用修正的Drag模型。本案例也可以使用Wen-Yu模型。

10 边界条件设置

• 双击模型树节点Boundary Conditions > vinlet > air，弹出边界条件设置对话框

• 设置气相入口速度0.25m/s，固相体积分数为0

• 其他采用默认设置

11 操作条件

• 选择模型树节点Boundary Conditions，选择右侧面板中按钮Operating Conditions

• 激活重力加速度Y方向-9.81

• 激活参考密度1.2

12 区域标记

• 选择工具栏按钮Adapt→Region…

• 矩形区域（0 0），（0.15 0.5）

• 点击按钮Mark标记区域

13 Solution Controls

• 选择模型树节点Solution > Controls，右侧面板中设置亚松弛因子

• Pressure为0.5

• Momentum为0.2

• Volume Fraction为0.4

14 Initialization

• 选择模型树节点Initialization，右侧面板中点击按钮Initialize进行初始化

• 点击按钮Patch…

• Patch标记区域的固相体积分数0.55

15 设置自动保存

• 选择模型树节点Calculation Activities > Autosave

• 设置Save Data File Every为10

16 设置动画

• 选择模型树节点Solution Animations

• 弹出面板中设置制作solid相体积分数的动画。

17 计算

• 选择模型树节点Run Calculation

• 设置时间步长0.001

• 设置时间步数1400

• 设置最大内迭代次数20

• 激活选项Extrapolate Variables

17 计算后处理

• 各时刻固相体积分数分布

（时间有限，并未计算完毕，下图展示的是0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8 s时刻固相分布。）