fluent利用蒸發/冷凝模型模擬沸騰

[p=21, 2, left] [本例改編自fluent官方教程][/p] FLUENT中帶有蒸發/冷凝模型,可以用于蒸發與冷凝模擬。本例用一個簡單的例子來簡要描述該模型的使用方法。

1 模型描述 本例的模型較為簡單,如圖1所示。計算域高1m,寬0.2m。頂部邊界為壓力出口,底部有一高溫壁面hotwall,溫度570K,其他壁面wall為絕熱邊界。計算域內初始充滿0.9m深的水。劃分網格如圖2所示。

1.png

1 計算域描述


2.png

2 網格模型

2 導入網格
打開fluent,導入上步生成的網格模型。Scale檢查網格尺寸。如圖3所示。


3.png

3 scale計算域

確保計算域尺寸是我們所需要的。本例中 x 方向尺寸 0~0.2m y 方向 0~1m

3 設置求解器
選擇壓力基(pressure-based)求解器,同時選擇瞬態模擬。
由于水沸騰時水蒸氣會在浮力作用下向出口運動,因此考慮重力。設置重力加速度為重力加速度為y方向,大小-9.81m/s2。如圖4所示設置。

4.png

4 設置求解器

4 設置計算模型
添加多相流模型為mixture模型,勾選slip velocityimplicit body force,設置歐拉相數量為2。如圖5所示。

5.png

5 多相流模型選擇

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6 能量方程

激活能量方程。如圖6所示。
此例為層流流動,不激活湍流模型。
5 材料設置
添加材料water-vaporwater-liquid。修改材料屬性。

Water-liquid 屬性:
Density1000kg/m3
Viscosity0.0009kg/m-s
Standard state enthalpy0 j/kgmol
Reference temperature 298.15k
其他采用默認屬性。
Water-vapor屬性:
Cp2014j/kg-k
Standard state enthalpy2.99e7j/kgmol
Reference temperature298.15k
其他屬性采用默認設置。


6 相設置
設置液態水為主相,水蒸氣為第二相。設置氣泡直徑0.0002m。如圖7,圖8所示。

7.png

7 設置主相

8.png

8 設置第二相


定義相間作用,即定義蒸發/冷凝模型。點擊interaction按鈕進入如圖9所示對話框。選擇from phaseliquid,選擇to phasevapor,即為由液態轉化為氣態,選擇模型為evaproation-condensation。此時彈出模型定義對話框,如圖10所示。這里采用默認設置即可。

9.png

9 選擇蒸發/冷凝模型

10.png

10 設置蒸發模型

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