内容纲要
本案例演示利用Fluent中的DPM模型计算矩形通道中的颗粒流动以及槽道受颗粒冲蚀情况。
注:本案例模型及数据来自STAR CCM+文档。
1 问题描述
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密度:1200 kg/m3 -
直径:40微米 -
初始速度:(10, 0, 0) m/s
2 Fluent设置
2.1 General设置
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激活选项Gravity,设置重力加速度为Y轴-9.81 m/s2
2.2 Models设置
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激活选用Realizable k-epsilon湍流模型
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激活DPM模型,采用双向耦合
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设置入射器,如下图所示
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激活Discrete Random Walk Model,设置Number of Tires为10
2.3 Materials设置
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修改材料anthracite密度为1200 kg/m3
2.4 边界条件设置
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设置入口速度为10 m/s
2.5 初始化计算
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进行初始化计算
2.6 迭代计算
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设置迭代300次
3 DPM计算结果
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颗粒轨迹分布如下图所示
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速度分布如下图所示
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颗粒浓度分布如下图所示
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导出颗粒数据文件
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选择要导出的颗粒数据
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在CFD-Post中查看颗粒轨迹,如下图所示
4 冲蚀计算
4.1 激活冲蚀模型
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如下图所示激活Erosion/Accretion模型
4.2 壁面边界设置
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双击模型树节点Boudnary > default_boundary_region弹出壁面边界设置对话框 -
切换至DPM标签页
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Normal:法向反弹系数
本案例定义法向反弹系数为:
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点击Normal后方的Edit...按钮,定义方式如下图所示:
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Tangent:切向反弹系数
本案例定义切向反弹系数为:
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激活选项General Model,点击后方Edit...按钮弹出通用冲蚀模型参数定义对话框
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Impact Angle Function:冲击角函数。冲击角函数采用分段线性方式进行定义,数据如表所示。
Point | Angle | Value |
---|---|---|
1 | 0 | 0 |
2 | 20 | 0.8 |
3 | 30 | 1 |
4 | 45 | 0.5 |
5 | 90 | 0.4 |
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Diameter Function:粒径函数,本案例取1.8e-9 -
Velocity Exponent Function:速度指数函数,本案例取2.6,如下图所示。
4.3 初始化并计算
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进行初始化计算
4.4 计算结果
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冲蚀率分布如下图所述
案例文件:
链接:https://pan.baidu.com/s/1SqlKYAIOvmK9Psq0kSWBpg
提取码:579p
操作视频:
本篇文章来源于微信公众号: CFD之道
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