FLUENT精典案例#337#295#134-攪拌器仿真ICEM網格版

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FLUENT精典案例#337#295#134-攪拌器仿真ICEM網格版的圖1

FLUENT精典案例#337#295#134-攪拌器仿真ICEM網格版


攪拌器仿真ICEM網格版,目前共存三套,本次將分別介紹(另有其它版本若干,后續會推送):
1、FLUENT精典案例#337-雙層槳攪拌器單相流仿真(WORKBENCH19.2-ICEM-FLUENT、TECPLOT2015)
2、FLUENT精典案例#295-雙層槳攪拌器(單相流+顆粒)仿真(WORKBENCH15.0-DM-ICEM-FLUENT-POST、TECPLOT2015)
3、FLUENT精典案例#134-攪拌器氣液兩相VOF仿真(CREO3.0、WORKBENCH19.2-DM-ICEM-FLUENT)
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前置說明

攪拌器類旋轉機械必然會涉及共同問題,其它推送中也提到過。
FLUENT中 旋轉機械仿真方法主要有:旋轉坐標系模型(Rotating Reference Frame)、多參考坐標系模型(MRF)、混和平面模型(Mixing Plane)、滑移網格模型(Sliding Mesh)和重疊網格模型(overset)。
其中多重參考系法,與滑移網格法設置幾乎相同,兩者相互轉換容易。
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第1套 #337

01

案例介紹

如下圖所示攪拌器,模擬攪拌過程中流場。主要參數:單相流,流體為水;上、下槳轉速均為1000rpm。

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02

網格情況

ICEM非結構網格。

FLUENT精典案例#337#295#134-攪拌器仿真ICEM網格版的圖6

03

主要仿真設置

單相流,標準k-ε湍流模型; 多參考坐標系模型(MRF); 先使用穩態計算,計算一定步數后使用瞬態計算。具體設置方式可以參考之前的推送《FLUENT仿真案例-兩相混合攪拌器仿真》,不使用多相流模型,其它設置接近,這里不重復。

04

基本結果

可觀測的結果圖比較多,案例中主要以速度云圖、矢量圖、壓力云圖作為展示,其它結果圖可自行研究。

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05

使用軟件及視頻情況

仿真軟件使用WORKBENCH19.2平臺及其對應的ICEM和FLUENT模塊,并有TECPLOT 2015常規后處理視頻。視頻包含ICEM網格劃分、FLEUNT流體仿真設置及TECPLOT2015基本出圖視頻。不包含建模和抽取流體域視頻。總時長約85分鐘。

本例使用的多重參考系法,與滑移網格法設置幾乎相同。

第2套 #295

01

案例介紹

如下圖所示攪拌器,模擬攪拌過程中流場。主要參數:液體密度1200,粘度0.002,轉速800rpm,加入5um的顆粒,顆粒密度2200離散相,顆粒從入口加入,速度1m/s,流量1e-20kg/s。

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02

網格情況

ICEM非結構網格。

FLUENT精典案例#337#295#134-攪拌器仿真ICEM網格版的圖15

03

主要仿真設置

單相流,標準k-ε湍流模型;多參考坐標系模型(MRF); 先使用穩態計算,后使用瞬態計算。具體設置方式可以參考之前的推送《FLUENT仿真案例-兩相混合攪拌器仿真》,不使用多相流模型,除顆粒相外其它設置接近,這里不重復。

04

基本結果

可觀測的結果圖比較多,本例僅生成部分結果圖,挑選幾幅作為展示,其它結果圖可自行研究。

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05

使用軟件及視頻情況

仿真軟件使用WORKBENCH15.0平臺及其對應的DM、ICEM和FLUENT模塊,并有TECPLOT 2015常規后處理視頻。視頻包含DM模型處理(不含建模和抽取流體域),ICEM網格劃分、FLEUNT流體仿真設置及TECPLOT2015基本出圖視頻。總時長約95分鐘。

本例使用的多重參考系法(多重參考系法比較節省計算資源,用得多且廣泛,這僅是優點,缺點略),與滑移網格法設置幾乎相同。


第3套 #134

01

案例介紹

如下圖所示攪拌器(第一張為整體模型,第二張為葉片,圖片使用的是能反映模型形貌的結果圖),模擬攪拌過程中流場。攪拌釜內氣液兩相流(上部充天然氣,下部為水;攪拌機與攪拌軸安裝于底部),氣體密度是19.7782kg/m3,粘度1.07342e-5Pa.s,轉速100r/min。

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FLUENT精典案例#337#295#134-攪拌器仿真ICEM網格版的圖23

02

網格情況

ICEM混合網格(外部結構網格、葉片附近非結構網格)。

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FLUENT精典案例#337#295#134-攪拌器仿真ICEM網格版的圖25

03

主要仿真設置

瞬態計算,VOF兩相流,MRF多重參考系法,案例中對SG滑移網格法的設置形式作了簡單介紹。具體設置方式可以參考之前的推送《FLUENT仿真案例-兩相混合攪拌器仿真》,不使用多相流模型,除顆粒相外其它設置接近,這里不重復。

04

基本結果

可觀測的結果圖比較多,本例僅生成部分結果圖,挑選幾幅作為展示,其它結果圖可自行研究。

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05

使用軟件及視頻情況

仿真軟件使用WORKBENCH19.2平臺及其對應的DM、ICEM和FLUENT模塊,建模使用CREO3.0,并有TECPLOT 2015常規后處理視頻。視頻包含CREO3.0流體域建模,DM模型處理、ICEM混合網格劃分、FLEUNT流體仿真設置及TECPLOT2015基本出圖視頻。視頻時長約110分鐘。

仿真基本方案:瞬態計算,VOF兩相流,MRF多重參考系法,并對SG滑移網格法的設置形式作了簡單介紹。

可贈送本例ICEM非結構網格劃分的視頻,共約8分鐘;追加有內容好評可贈送添加顆粒視頻(純屬顆粒相演示,未參考實際工況)及CFD-POST處理簡易視頻,共約11分鐘。

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