案例描述：

在一根圓管中，熱空氣從進口流入。管中分布著水滴噴入器，在管中，水滴將會被熱空氣加熱蒸發相變為水蒸氣，液滴、水蒸氣和熱空氣一起混合從出口流出。

CFD仿真思路：

• 先求解沒有液滴的流場；

• 啟動DPM模型+Species模型仿真液滴以及蒸發問題。 

1、啟動軟件并導入網格

1.1 啟動Fluent軟件，選擇3D雙精度求解器。

1.2 導入網格，網格文件在文章底部有下載鏈接。 

2、模型設置

2.1 啟動能量方程。 

2.2 湍流模型。 

2.3 啟動組分傳輸模型Species Model。當設置后點擊會彈出一個information確認框，點擊ok確定即可。 

2.4 設置離散型DPM模型。 

3、材料設置

對于本工況，空氣、水、O2和N2保留默認設置。

4、邊界條件

4.1 進口邊界，設置進口速度為16 m/s，設置進口溫度為900K，設置物料組分O2為0.23。 

4.2 出口邊界，設置物料組分O2為0.23。 

5、操作條件 

6、設置水滴噴射點。

6.1 噴射點0，操作Dedine -> Injections… 

點擊Create按鈕后，彈出設置框。 

在Turbulent Dispersion按鈕，設置Discrete Random Walk Model。 

6.2 建立噴射點1。噴射點1只是在噴射點0的基礎上，只修改噴射位置而已，所以操作上只需要copy噴射點0，然后修改位置即可。 

6.3 copy噴射點1，建立其它7個噴射點，噴射點的位置如下列表，同時Total Flow Rate設置為0.003。 

7、求解設置

7.1 離散方案和收斂殘差保持默認。

7.2 初始化。 

7.3 迭代計算，輸入迭代步數100。計算大概35步后，計算收斂。 

8、加入DPM計算水蒸發

8.1 打開DPM模型。 

8.2 修改松弛因子。 

8.3 取消所有殘差收斂監控。 

8.4 輸入迭代步數1500，計算完畢后保存case和data文件。

9、后處理

9.1 在文本輸入框中輸入report>dpm-summary，統計dpm顆粒的情況，可以看到，所有的水滴都已經蒸發。 

9.2 顯示噴射點0和1兩處水顆粒的直徑變化圖。 

9.3 顯示X=0平面的溫度變化云圖。 

9.4 顯示水蒸氣的質量分數分布云圖。 

來源：流體與熱控大本營

作者：曾社銓