案例内容包括:
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利用air-blast喷雾器定义喷雾入射
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利用离散相模型模拟液滴运动行为
注:本案例来自Fluent文档。
1 问题描述
本教程考虑的几何结构如图所示。雾化器内部有一股气流,周围环绕着一股旋转的环状气流。考虑到问题的周期性,计算中只对部分雾化器进行建模。
2 Fluent设置
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以3D、Double Precision模式启动Fluent
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读取计算网格sector.msh
计算网格如图所示。
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同时选择两个周期面,如下图所示,点击菜单Multi Edit…打开设置对话框
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如下图所示,设置周期类型为Rotational
2.1 General设置
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采用默认设置
2.2 Models设置
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激活Realizable k-epsilon湍流模型
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激活Species Transport模型,选择混合材料为methyl-alcohol-air,如下图所示
2.3 Materials设置
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选择材料methyl-alcohol-air,点击右键菜单Eidt…编辑材料
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如下图所示,保留混合组分为甲醇、氧气与氮气
2.4 边界条件设置
1、central_air设置
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指定边界central-air质量流量为9.167e-5 kg/s,方向为Normal to Boundary,如图所示
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指定Total Temperature为393 k
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指定Species为o2为0.23
2、co-flow-air设置
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设置边界co-flow-air速度为1 m/s
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指定温度为293 k
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指定出口o2质量分数为0.23
3、swirling-air设置
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设置入口速度为19 m/s,指定速度方向为y方向0.7071,z方向0.7071
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指定温度为293 k
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指定氧气组分质量分数为0.23
4、outlet设置
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指定出口条件,如下图所示
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指定出口回流温度293 k
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指定回流组分氧气质量分数为0.23
5、outer-wall设置
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如下图所示指定壁面边界outer-wall
2.5 初始化计算
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如下图所示进行初始化计算
2.6 迭代计算
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设置迭代计算300 步
2.7 计算结果
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创建一个15°的等值面
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查看等值面上速度分布
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创建视图
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恢复周期视图显示
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查看流线分布,如下图所示
3 喷雾计算
3.1 DPM设置
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如下图所示设置DPM模型
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激活选项Temperature Dependent Latent Heat及Breakup,如下图所示
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如下图所示,激活选项Linearize Source Terms
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如下图所示创建雾化喷嘴,注意颗粒类型选择为Droplet以及材料选择
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设置颗粒阻力模型为dynamic-drag,如下图所示
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3.2 材料设置
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修改液相甲醇材料介质参数
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修改甲醇的蒸发/沸腾模型,如下图所示,其他参数保持默认设置
3.3 监测出口甲醇浓度
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如下图所示设置监测出口位置甲醇蒸气浓度
3.4 迭代计算
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设置迭代计算300 步
3.5 计算结果
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监测得到的甲醇蒸气浓度随迭代变化,如下图所示
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喷雾颗粒如下图所示
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中间面上甲醇气体质量分数分布
文件链接:
https://pan.baidu.com/s/13aAjr7bhrnftUPT9yR_f3w
提取码:3iz1
视频操作:
本篇文章来源于微信公众号: CFD之道
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