CFX學習案例:管內不同溫度水流的混合流動


本案例將學習以下內容:

1.通過存儲在文件中的數據給定邊界條件;
2.在前處理CFX Pre中對邊界條件可視化;
3.使用CFX表達式語言(CEL)來描述CFX Pre中與溫度相關的流體特性。
本案例計算模型為直徑為2 m的90°彎管,在彎管處有一直徑0.3 m的細管流入熱水(溫度為315 K,流速為5 m/s),彎管進口流入涼水(溫度為285 K,流速為0.5 m/s),流速沿徑向分布,由文件(InjectMixer_velocity_profile.csv )中存儲數據給定。
CFX學習案例:管內不同溫度水流的混合流動的圖1

不同溫度下水的粘度不同,創建以下CEL語句來定義水的粘度,更改過程為Outline>Materials>Water>Material Properties >Transport Properties >Dynamic Viscosity >選中VisT>OK。

LIBRARY:
  CEL:     
  &replace EXPRESSIONS:       
   Tlower = 275 [K]      
   Tupper = 325 [K]      
   VisT = Vislower+(Visupper-Vislower)*(T-Tlower)/(Tupper-Tlower)      
   Vislower = 1.8E-03 [N s m^-2]      
   Visupper = 5.45E-04 [N s m^-2]    
  END  
 END
END

計算域的設置:

2022-08-20_231405.jpg
CFX學習案例:管內不同溫度水流的混合流動的圖3

熱水進口邊界條件的創建及設置:Insert > Boundary >Set Name to side inlet

2022-08-20_231405.jpg 導入冷水進口邊界所需的數據文件Tools > Initialize Profile Data>選擇InjectMixer_velocity_profile.csv

冷水進口邊界條件的創建及設置:Insert > Boundary >Set Name to main inlet

2022-08-20_231405.jpg

出口邊界條件的創建及設置:Insert > Boundary >Set Name to outlet

2022-08-20_231405.jpg 初始值按照默認給定即可。

求解控制的設置:

2022-08-20_231405.jpg

計算結果:

CFX學習案例:管內不同溫度水流的混合流動的圖8

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