本教程演示了管道內固體顆粒隨氣流運動的設置和求解。幾何模型為二維模型。

 1     啟動Workbench并建立分析項目 

（1）在Windows系統下執行“開始”→“所有程序”→ANSYS 19.2→Workbench命令，啟動Workbench 19.2，進入ANSYS Workbench 19.2界面。

（2）雙擊主界面Toolbox（工具箱）中的Analysis systems→Fluid Flow（Fluent）選項，即可在項目管理區創建分析項目A。

 2     導入幾何體 

（1）在A2欄的Geometry上單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇Import Geometry→Browse命令，此時會彈出“打開”對話框。

（2）在彈出的“打開”對話框中選擇文件路徑，導入幾何體文件。

 3     劃分網格 

（1）雙擊A3欄Mesh項，進入Meshing界面，在該界面下進行模型的網格劃分。

（2）依次右鍵選擇模型下邊界和上邊界，在彈出的如圖16-79所示的快捷菜單中選擇Create Named Selection，彈出如圖16-80所示的Selection Name對話框，輸入名稱inlet和outlet，單擊OK按鈕確認。

（3）設置網格尺寸為0.01m。在Quality中，Smoothing選擇High。

（4）右鍵單擊模型樹中Mesh選項，選擇快捷菜單中的Generate Mesh選項，開始生成網格。

（5）網格劃分完成以后，單擊模型樹中Mesh項可以在圖形窗口中查看網格。

（6）執行主菜單File→Close Meshing命令，退出網格劃分界面，返回到Workbench主界面。

（7）右鍵單擊Workbench界面中A3 Mesh項，選擇快捷菜單中的Update項，完成網格數據往Fluent分析模塊中的傳遞。

 4     定義模型 

（1）雙擊A4欄Setup項，打開Fluent Launcher對話框，單擊OK按鈕進入FLUENT界面。

（2）單擊命令結構樹中General按鈕，彈出General（總體模型設定）面板。在SolverTime中選擇Transient。勾選Gravity，在Y中填入-9.81m/s2。

（3）在模型設定面板Models中雙擊Multiphase按鈕，彈出Multiphase Model（多相流模型）對話框，選擇Eulerian，在Eulerian Parameters中選擇Dense Discrete Phase Model，單擊OK按鈕確認并關閉對話框。

（4）在模型設定面板Models中雙擊Discrete Phase按鈕，彈出Discrete Phase Model（離散相模型）對話框，在DPM Interation Interval處輸入100。

在Numerics選項卡中，取消選擇Accuracy Control，Tracking Scheme選擇implicit。

（5）在Discrete Phase Model對話框中，單擊Injections按鈕，彈出Injections對話框，單擊Create按鈕彈出Set Injection Properties對話框。

Injection Type選擇group，Numbers of Streams填入20，Diameter Distribution選擇rosin-rammler，X-Position的First Point和Last Point均填入0.1，Y-Position的First Point和Last Point均填入0.375，X-Velocity的First Point和Last Point均填入1，Stop Time填入1000，Total Flow Rate填入0.4，Min. Diameter填入9e-05，Max. Diameter填入0.00016，Mean. Diameter填入0.00013，Spread Parameter填入9.6。

在Physical Models選項卡中，Drag Law選擇Syamlal-Obrien，單擊OK按鈕確認并關閉對話框。

在Discrete Phase Model對話框中，單擊OK按鈕確認并關閉對話框。

（6）在模型設定面板Models中雙擊Multiphase下的Phases按鈕，彈出Phase（多相流設置）對話框，Phase-1保持默認。

在Phase-2對話框中，勾選Granular，Granular Viscosity選擇gidaspow，Granular Bulk Viscosity選擇lun-et-al，單擊OK按鈕確認并關閉對話框。

（7）在模型設定面板Models中雙擊Viscous按鈕，彈出Viscous Model（湍流模型）對話框，在Model中選擇k-epsilon(2eqn)，單擊OK按鈕確認并關閉對話框。

 5     設置材料 

（1）單擊主菜單中Setting Up Physics→Materials→Create/Edit，彈出Create/Edit Materials（材料）對話框。選擇anthracite，在Density處填入2400，單擊Change/Create按鈕并關閉Fluent Database Materials對話框。

 6     設置邊界條件 

（1）單擊主菜單中Setting Up Physics→Zones→Boundaries按鈕啟動的邊界條件面板。

（2）在邊界條件面板中，選擇inlet，Phase選擇phase-1，單擊Edit按鈕彈出邊界條件設置對話框。Velocity Magnitude輸入1.1，單擊OK按鈕確認退出。

 7     求解控制 

（1）單擊主菜單中Solving→Controls→Controls按鈕，彈出Solution Controls（松弛因子控制）面板。在Under-Relaxation Factor中Pressure中填入0.7，Momentum中填入0.3。

 8     初始條件 

（1）單擊主菜單中Solving→Initialization按鈕，彈出Solution Initialization（初始化設置）面板。

Initialization Methods中選擇Standard Initialization，單擊Initialize按鈕進行初始化。

 9     計算求解 

（1）單擊主菜單中Solve→Run Calculation按鈕，彈出如圖16-28所示Run Calculation（運行計算）面板。

在Time Step Zize中輸入0.001，Number of Iterations中輸入3000，勾選Data Sampling forTime Statistics，單擊Calculate開始計算。

 11     結果后處理 

（1）雙擊C4欄Results項，進入CFD-Post界面。

（2）單擊任務欄中 （云圖）按鈕，彈出Insert Contour（創建云圖）對話框。輸入云圖名稱為“Vec”，單擊OK按鈕進入云圖設定面板。

（3）在Geometry（幾何）選項卡中Locations選擇symmetry 1，Variable選擇Velocity，單擊Apply按鈕創建速度云圖。