鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程

案例及相關(guān)截圖均于2016年制作,未曾翻制新版。

文檔中截圖界面為FLUENT15.0,舊版文件用新版本可打開(kāi),懶得重新截圖了。

設(shè)置過(guò)程可靠,其它版本可以類(lèi)推。

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖1

工況介紹

如下所示,噴嘴向一塊熱(350℃)鋼板作噴霧(水氣混合)冷卻。模擬分析在一定水流量和氣壓下,鋼板的冷卻時(shí)間、溫度分布均勻度(溫度分布均勻度包括:在同一時(shí)刻,鋼板各位置的溫度分布;同一位置,在一定時(shí)間內(nèi)的溫度分布)

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖2
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖3
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖4

網(wǎng)格情況

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖5
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖6

鋼板噴霧冷卻主要設(shè)置

1.穩(wěn)態(tài)計(jì)算,可調(diào)整網(wǎng)格單位

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖7

2.打開(kāi)能量方程

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖8

3.設(shè)置湍流模型

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖9

4.打開(kāi)組分輸運(yùn)模型

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖10

5.修改組分選項(xiàng)

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖11
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖12

6.DPM設(shè)置

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖13
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖14

7.設(shè)置入射源

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖15
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖16

8.將流體材料水賦給顆粒

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖17

9.設(shè)置域材料

流體域材料為水和空氣混合流體;

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖18

鋼板材料為steel(建模時(shí)將鋼板創(chuàng)建為薄的長(zhǎng)方體,即鋼板以實(shí)體出現(xiàn)在模型中);

若建模中將鋼板視為一個(gè)面,則不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)名為steel的固體域了,此時(shí)需要在鋼板所在的wall邊界中設(shè)置鋼板的厚度。但建議將鋼板視為實(shí)際長(zhǎng)方體。

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖19

10.設(shè)置氣體進(jìn)口條件

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖20
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖21
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖22

11.設(shè)置入水口條件

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖23
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖24

12.鋼板表面條件

若建模中將鋼板視為一個(gè)面,則在此步中還需設(shè)置厚度。

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖25
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖26
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖27
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖28

13.設(shè)置出口條件

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖29
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖30
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖31

14.其它WALL條件

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖32
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖33
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖34
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖35

液膜厚度計(jì)算設(shè)置

(若不需計(jì)算液膜厚度可忽略此步)

1、液膜模型設(shè)置

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖36

2、鋼板表面液膜選項(xiàng)設(shè)置

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖37

3、液膜模型初始化

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖38
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖39

說(shuō)明事項(xiàng)

仿真可設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn),以得到某些點(diǎn)溫度變化的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù);

須先作穩(wěn)態(tài)計(jì)算,穩(wěn)定后(一般是指收斂后)切換為瞬態(tài)計(jì)算;

穩(wěn)態(tài)計(jì)算時(shí)關(guān)閉掉顆粒與流體相的交互,且不計(jì)算溫度場(chǎng)(僅流場(chǎng)),瞬態(tài)時(shí)才開(kāi)始計(jì)算溫度和顆粒;

鋼板初溫可使用Patch給定。

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖40

基本結(jié)果

1、霧滴分布

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖41

2、速度分布

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖42

3、流場(chǎng)溫度分布

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖43

4、某監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度隨時(shí)間變化曲線(xiàn)

沒(méi)有15.0原版監(jiān)測(cè)圖了,只能展示處理后的曲線(xiàn)圖了。用古老的FLUENT6.3制作時(shí)的監(jiān)測(cè)圖附下。

相關(guān)業(yè)務(wù)或咨詢(xún)均可聯(lián)系,從FLUENT6.3到最新的2020版均可使用,不挑版本。

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖44
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖45

5、粒徑分布直方圖

第一張是使用FLUENT生成的,第二張是使用EXCEL制作的,實(shí)際上是同一張圖。

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖46
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖47

6、溫度變化圖(0秒、2秒、4秒、……、24秒過(guò)程中溫度圖)

鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖48
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖49
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖50
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖51
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖52
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖53
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖54
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖55
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖56
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖57
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖58
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖59
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過(guò)程的圖60

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