組分輸運(yùn)的案例
十五、Fluent濕空氣模擬-組分輸運(yùn)模型
<p><span style="color: rgb(0, 0, 0);">FLUENT可以使用組分輸運(yùn)模型來(lái)模擬濕空氣，但這只是組分輸運(yùn)模型的一個(gè)簡(jiǎn)單應(yīng)用，實(shí)際上對(duì)組分輸運(yùn)模型應(yīng)用比較多的是燃燒和化學(xué)反應(yīng)問(wèn)題。本文主要通過(guò)組分輸運(yùn)模型模擬濕空氣問(wèn)題來(lái)講解該模型的基本使用方法。</span></p><p><span style="color: rgb(0, 0, 0);"> </span></p><p><strong style="background-color: rgb(0, 255, 0);">1 概念介紹</strong></p><p><span style="color: rgb(0, 0, 0);">什么叫做組分輸運(yùn)？我們通過(guò)和多相流概念對(duì)比來(lái)進(jìn)行理解，我們知道多相流是指相態(tài)不同（氣、液、固）的流體或相同相態(tài)但運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的流體共同流動(dòng)，對(duì)于這樣的問(wèn)題我們使用多相流模型可以很清晰的查看流體的相界面分布情況。但是如果多種流體相態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都相同，呈現(xiàn)出一種混合狀態(tài)比如空氣，不存在相界面，我們應(yīng)該如何模擬呢？-使用組分輸運(yùn)模型，所以組分輸運(yùn)模型實(shí)際上是模擬混合物各組分之間或與其他相之間的相互作用。</span></p><p><span style="color: rgb(0, 0, 0);">對(duì)于空氣，其由氧氣、氮?dú)狻⑺魵獾葰怏w組成，如果我們只想了解其中水蒸氣各物理場(chǎng)分布情況，就可以使用組分輸運(yùn)模型。本例用一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)簡(jiǎn)要描述Fluent組分輸運(yùn)模型模擬濕空氣問(wèn)題。
展開(kāi) fluent-組分輸運(yùn)-案例1-甲烷、硫化氫在空氣中的泄露擴(kuò)散分布
fluent-組分輸運(yùn)-案例1-甲烷、硫化氫在空氣中的泄露擴(kuò)散分布
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本案例研究天然氣中硫化氫（H2S）在如下模型中的泄露擴(kuò)散情況，泄露口采用2維孔口模型，口徑為0.06m，左側(cè)水平向右的風(fēng)速為2.5m/s，幾何模型如下所示：通過(guò)對(duì)其進(jìn)行fluent模擬，可以得到甲烷安全區(qū)。
知識(shí)點(diǎn)：組分輸運(yùn)模型設(shè)置、多相流、歐拉模型等
視頻播放地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10172
積鼎 VirtualFlow 案例 | 環(huán)路熱管相變換熱模擬，實(shí)現(xiàn)微通道氣液兩相、單相及流固耦合仿真計(jì)算
采用該軟件進(jìn)行不凝性氣體凝結(jié)和蒸發(fā)相變數(shù)值模擬時(shí)，多相流模型均采用mixture模型，并啟用組分輸運(yùn)模型，分別求解連續(xù)方程、體積分?jǐn)?shù)方程、動(dòng)量方程、能量方程和組分擴(kuò)散方程，蒸發(fā)和冷凝過(guò)程中的相變通過(guò)UDF（User Define Function）在體積分?jǐn)?shù)方程、能量方程和組分輸運(yùn)方程中分別添加質(zhì)量源項(xiàng)、能量源項(xiàng)和相等的質(zhì)量源項(xiàng)實(shí)現(xiàn)。
本軟件提供組分輸運(yùn)模型，其為基于組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的輸運(yùn)方程解，可利用預(yù)先定義的蒸發(fā)及冷凝機(jī)制對(duì)蒸發(fā)及冷凝過(guò)程進(jìn)行模擬。在自研軟件中考慮到多組分的輸運(yùn)時(shí)，將混合氣體作為一個(gè)研究的整體，利用多組分模型可以很好地解決含有兩種或者兩種以上組分的系統(tǒng)。當(dāng)啟用多組分輸運(yùn)模型后需要注意對(duì)于該混合物體系的控制方程求解，其中同樣包括連續(xù)性方程、動(dòng)量方程以及多組分方程。
軟件計(jì)算結(jié)果
蒸發(fā)器部件仿真結(jié)果顯示，壁溫結(jié)果與實(shí)驗(yàn)趨勢(shì)一致。冷凝器部件仿真結(jié)果顯示，壁溫結(jié)果與實(shí)驗(yàn)趨勢(shì)一致。下面為具體的計(jì)算計(jì)算結(jié)果。
在50W功率下2D軸對(duì)稱(chēng)條件下，蒸發(fā)器內(nèi)的流場(chǎng)最終達(dá)到穩(wěn)態(tài)。同樣這里也重新定義了入口的質(zhì)量流量。設(shè)置孔徑
計(jì)算的結(jié)果如下圖。
【蒸發(fā)器計(jì)算】
蒸發(fā)器的液相體積分?jǐn)?shù)
蒸發(fā)器內(nèi)各統(tǒng)計(jì)量隨時(shí)間的變化：a)相變速率；b)液體/氣體總體積；c)質(zhì)量流量
蒸發(fā)器壁溫計(jì)算結(jié)果與測(cè)量結(jié)果比較
該算例采用了可壓縮勻相流計(jì)算模型，采用3D模型計(jì)算丙烯工況。計(jì)算冷凝器的結(jié)果如下。仿真結(jié)果中的溫度為橫截面上的流體均溫，可以比壁溫溫度高在冷凝器下游測(cè)量溫度升至230K，仿真中下游流體均溫保持不變。未考慮與外界環(huán)境的換熱。
展開(kāi) 三十八、Fluent融化凝固模型參數(shù)設(shè)置依據(jù)
wx_fmt=jpeg" width="100%"> </p><p><br></p><p><br></p><p><strong>2.3 Lever Rule和Scheil Rule</strong></p><p><br></p><p>打開(kāi)組分輸運(yùn)模型后，融化凝固模型界面發(fā)生變化</p><p><br></p><p> <img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/8tJMdLVYZy9PS7YGOK13P6cCoOib5JlHsnGwUMuQP7k4Td6wfbflf5DiaIic6Hv72bicvHia35OeaT8KZAgttiavGITg/640?wx_fmt=jpeg" width="100%"> </p><p>Fluent提供了兩種方式來(lái)確定液體的體積分?jǐn)?shù), 線(xiàn)性方式 Lever rule 和非線(xiàn)性方式 Scheil rule.</p><p><br></p><p><span style="color: rgb(255, 129, 36);">Lever Rule：假設(shè)溶質(zhì)在固體區(qū)中無(wú)限擴(kuò)散</span></p><p><span style="color: rgb(255, 129, 36);">Scheil Rule：假設(shè)在固體區(qū)溶質(zhì)不擴(kuò)散，兩者求解界面溫度的方程不同，組分輸運(yùn)方程也不相同。
展開(kāi) 
OpenFOAM燃燒建模：reactingFoam與XiFoam ￥16
課程首先講解反應(yīng)流控制基本方程，包括連續(xù)性方程、動(dòng)量方程、組分輸運(yùn)方程和能量方程，介紹這些方程在OpenFOAM求解器中的求解順序，以及PIMPLE等壓力-速度耦合算法如何保障反應(yīng)流仿真的數(shù)值穩(wěn)定性。
課程核心為燃燒仿真的實(shí)操搭建，講解從零構(gòu)建完整OpenFOAM算例的全流程，包括創(chuàng)建算例結(jié)構(gòu)、劃分網(wǎng)格、設(shè)置邊界條件及求解器參數(shù)。演示使用blockMesh生成結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，通過(guò)網(wǎng)格梯度加密實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵區(qū)域精度提升，搭建適配反應(yīng)流問(wèn)題的仿真計(jì)算域。
課程還講解化學(xué)反應(yīng)在CFD仿真中的引入方法，包括啟用化學(xué)求解器、定義反應(yīng)機(jī)理、在仿真中加入組分輸運(yùn)模型。基于反應(yīng)機(jī)理介紹詳細(xì)化學(xué)模型，說(shuō)明OpenFOAM在燃燒過(guò)程中對(duì)化學(xué)動(dòng)力學(xué)與組分變化的處理方式。
課程重點(diǎn)覆蓋湍流-化學(xué)反應(yīng)相互作用模型，講解湍流對(duì)燃燒過(guò)程的影響，以及耗散渦概念（EDC）等模型的應(yīng)用方法，同時(shí)演示燃燒對(duì)溫度、組分濃度、速度場(chǎng)等流動(dòng)參數(shù)的影響規(guī)律。
除算例搭建與仿真運(yùn)行外，課程還對(duì)求解器源碼進(jìn)行解析，幫助理解燃燒求解器的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)邏輯，深入分析reactingFoam、XiFoam等常用反應(yīng)流及預(yù)混燃燒求解器的結(jié)構(gòu)與算法，明晰燃燒模型的實(shí)現(xiàn)方式及其對(duì)仿真結(jié)果的影響。
課程同時(shí)講解OpenFOAM并行計(jì)算高效運(yùn)行方法，包括計(jì)算域分解方法，實(shí)現(xiàn)多處理器并行運(yùn)算，提升大規(guī)模反應(yīng)流仿真效率。
完成課程學(xué)習(xí)后，學(xué)習(xí)者能夠獨(dú)立完成OpenFOAM燃燒仿真的搭建、運(yùn)行與后處理分析，理解反應(yīng)流求解器的核心模型，解讀溫度場(chǎng)、組分分布、反應(yīng)區(qū)域等仿真結(jié)果，該知識(shí)可應(yīng)用于能源系統(tǒng)、燃?xì)廨啓C(jī)、火災(zāi)模擬、推進(jìn)系統(tǒng)、化工過(guò)程仿真等領(lǐng)域。
展開(kāi) 關(guān)于ANSYS 18.1
燃燒和組分輸運(yùn)
1）對(duì)于單項(xiàng)的組分輸運(yùn)案例，只顯示選定的邊界物種的功能擴(kuò)展到Patch對(duì)話(huà)框，Hybrid Initialization對(duì)話(huà)框和Solution Initialization對(duì)話(huà)框。
DPM
1）逃逸質(zhì)量DPM報(bào)告現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)完整功能支持。通過(guò)一個(gè)或多個(gè)邊界逃逸的粒子的質(zhì)量可以單一或選擇多個(gè)生成報(bào)告。
2）使用文本用戶(hù)界面創(chuàng)建擴(kuò)展DPM摘要報(bào)告的能力現(xiàn)在可以作為一個(gè)完整的功能。該報(bào)告可以為所有或選定的injection創(chuàng)建。
3）現(xiàn)在可以啟用一個(gè)動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡功能，該平衡負(fù)載用于在離散相位模型對(duì)話(huà)框Use DPM Domain選項(xiàng)中。
歐拉多相流模型
1）對(duì)于帶有多組分輸運(yùn)的Eulerian和混合多相流問(wèn)題，現(xiàn)在可以選擇不同組分的傳質(zhì)模型和選擇多個(gè)組分的傳質(zhì)機(jī)制。
歐拉壁膜模型
1）不再需要設(shè)定歐拉壁膜的最小厚度。
材料屬性
對(duì)于NIST真實(shí)氣體模型，現(xiàn)在可以創(chuàng)建NIST查找飽和表。
單元區(qū)域和邊界條件
扭矩轉(zhuǎn)速可以與GT-POWER v2017.2及以上版本進(jìn)行耦合計(jì)算。
增加了質(zhì)量流量出口邊界條件。
并行計(jì)算
在處理器支持avx2運(yùn)行時(shí)，為avx2指令集進(jìn)行優(yōu)化提高計(jì)算性能
圖形，后處理和報(bào)告
圖形場(chǎng)景顏色設(shè)置將被保存在CASE文件中。
跡線(xiàn)被包含在場(chǎng)景。
動(dòng)畫(huà)對(duì)象的方向可以被指定。
報(bào)告文件和圖形可以在計(jì)算過(guò)程中不被激活。
通過(guò)命令solve/report-files/clear-data和solve/report-plots/clear-data可以清除報(bào)告和圖形。
展開(kāi) 管道內(nèi)多組分物質(zhì)流動(dòng)
物質(zhì)屬性
（1）設(shè)置兩種物質(zhì)的密度和粘度參數(shù)
（2）設(shè)置混合物的擴(kuò)散系數(shù)
湍流模型
選擇層流
組分輸運(yùn)模型
激活組分輸運(yùn)模型
邊界條件
（1）設(shè)置速度入口邊界條件
速度值有profile文件讀入，profile文件下載地址：
鏈接：https://pan.baidu.com/s/1y54Mhdvrp0UkZ__ZR7l0Jw 密碼：7444
在入口處組分B的百分比為0
（2）出口為壓力出口
（3）壁面邊界
在壁面物質(zhì)B的質(zhì)量百分比為1
初始化
初始化設(shè)置物質(zhì)B為0
計(jì)算結(jié)果
計(jì)算域云圖展示
組分百分比云圖
計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值對(duì)比
這里將x軸不同位置處的A物質(zhì)質(zhì)量百分比結(jié)果進(jìn)行對(duì)比
參考文獻(xiàn)
W.M. Kays and M.E. Crawford. Convective Heat and Mass Transfer. 3rd Edition. McGraw-Hill Book Co., Inc., New York, NY. 126-134. 1993.
展開(kāi) [案例分析]STARCCM+入門(mén)系列之——非預(yù)混丙烷化學(xué)反應(yīng)
使用反應(yīng)組分輸運(yùn)時(shí)，機(jī)制中的所有組分將通過(guò)計(jì)算域?qū)α骱蛿U(kuò)散，并且使用指定的化學(xué)機(jī)制發(fā)生反應(yīng)。STAR-CCM+ 中提供以下反應(yīng)組分輸運(yùn)模型：復(fù)雜化學(xué)，渦破碎（EBU），旋渦接觸微觀(guān)混合（ECM）。復(fù)雜反應(yīng)適合于將詳細(xì)的化學(xué)信息引入CFD模擬，此模擬可求解數(shù)百個(gè)組分中的數(shù)千個(gè)化學(xué)反應(yīng)；渦破碎模型適合只有少數(shù)反應(yīng)步驟的機(jī)制；旋渦接觸微觀(guān)混合可用于液體液體化學(xué)中的擴(kuò)散限制反應(yīng)；本算例的非預(yù)混丙烷反應(yīng)使用渦破碎反應(yīng)模型。
1、問(wèn)題描述
本案例使用的三個(gè)方程顯示在本模擬中建模的三步反應(yīng)：
C3H8+ 1.5O2→3CO + 4H2
CO + 0.5O2→CO2
H2+ 0.5O2→H2O
空氣通過(guò)三個(gè)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入燃燒室，丙烷通過(guò)燃料入口進(jìn)入，在入口處，空氣和燃料的壓力都為1bar，溫度為293K。
2、幾何與網(wǎng)格
本案例使用已經(jīng)畫(huà)好的體網(wǎng)格，導(dǎo)入以后的幾何如下圖。
3、 STAR-CCM+設(shè)置
（1）
選擇反應(yīng)類(lèi)型相應(yīng)的湍流模型；
（2）展開(kāi)Gas Components節(jié)點(diǎn)，選擇本反應(yīng)所用的氣體模型，C3H8 (Propane), CO (Carbon Monoxide), CO2 (Carbon Dioxide), H2；(Hydrogen), H2O (Water), N2 (Nitrogen), and O2 (Oxygen)。
（3）定義化學(xué)反應(yīng)，在模型，渦破碎節(jié)點(diǎn)，將反應(yīng)設(shè)置為Standard EBU；右鍵點(diǎn)擊Reacting > Reactions節(jié)點(diǎn)，選擇New Reaction，在相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)中將化學(xué)反應(yīng)的三個(gè)化學(xué)方程式寫(xiě)入反應(yīng)中。
展開(kāi) 水處理過(guò)程都會(huì)用到哪些仿真？不知道的快來(lái)學(xué)
曝氣池中的溶解氧可以用ANSYS FLUENT的歐拉多相流模型、組分輸送模型來(lái)模擬。通過(guò)求解動(dòng)量守恒方程、質(zhì)量守恒方程、液相和氣相中的組分輸運(yùn)方程可以得到水中的氧含量。
水的體積分?jǐn)?shù)分布圖
氧氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布
生物反應(yīng)的模擬分析
ANSYS FLUENT中的活性污泥模型(ASM)可以模擬污染去除情況，污染物組分濃度可以通過(guò)組分輸運(yùn)方程計(jì)算得到，該方程包含生物反應(yīng)源項(xiàng)，該源項(xiàng)與ASM模型中生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)有關(guān)，是基于微生物的生長(zhǎng)和衰減過(guò)程，通過(guò)動(dòng)力學(xué)和化學(xué)計(jì)量學(xué)參數(shù)與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度聯(lián)系起來(lái)。因此，在CFD模型中結(jié)合組分輸運(yùn)方程可以實(shí)現(xiàn)流體力學(xué)與ASM模型的連接。 CFD可以模擬生物反應(yīng)器流體力學(xué)特性，結(jié)合CFD和ASM模型有利于從流體力學(xué)角度提高污染物去除率。
展開(kāi) VirtualFlow | 熱管相變換熱仿真，支持不同尺度的氣液兩相相變計(jì)算
其多相流模型采用mixture模型，并啟用組分輸運(yùn)模型，分別求解連續(xù)方程、體積分?jǐn)?shù)方程、動(dòng)量方程、能量方程和組分擴(kuò)散方程。
蒸發(fā)和冷凝過(guò)程中的相變通過(guò)UDF在體積分?jǐn)?shù)方程、能量方程和組分輸運(yùn)方程中分別添加質(zhì)量源項(xiàng)、能量源項(xiàng)和相等的質(zhì)量源項(xiàng)實(shí)現(xiàn)。
這種算法能夠精確地模擬吸液芯的毛細(xì)現(xiàn)象、蒸發(fā)管的沸騰、冷凝器的冷凝等復(fù)雜現(xiàn)象，為熱管的設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持。
（二）準(zhǔn)確、可靠的計(jì)算結(jié)果
在實(shí)際案例中，VirtualFlow軟件展現(xiàn)了優(yōu)秀的計(jì)算精度和可靠性。以某物理研究所的環(huán)路熱管項(xiàng)目為例，在50W功率下2D軸對(duì)稱(chēng)條件下，蒸發(fā)器內(nèi)的流場(chǎng)最終達(dá)到穩(wěn)態(tài)，其液相體積分?jǐn)?shù)、相變速率、液體/氣體總體積、質(zhì)量流量等參數(shù)的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)趨勢(shì)高度一致。
蒸發(fā)器壁溫計(jì)算結(jié)果與測(cè)量結(jié)果的偏差基本控制在1.5℃以?xún)?nèi)，冷凝器部件仿真結(jié)果同樣表現(xiàn)出色。整機(jī)仿真結(jié)果顯示，隨著熱流密度的增高，冷凝器中的液體體積先減后增，這一結(jié)果與實(shí)際物理現(xiàn)象相符，充分驗(yàn)證了軟件的準(zhǔn)確性和可靠性。
蒸發(fā)器內(nèi)各統(tǒng)計(jì)量隨時(shí)間的變化：a)相變速率；b)液體/氣體總體積；c)質(zhì)量流量
（三）解決方案優(yōu)勢(shì)
VirtualFlow軟件在熱管領(lǐng)域的應(yīng)用具有諸多獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
它具備氣液兩相模型，能夠模擬微納米尺度如空隙尺度的多孔介質(zhì)、微納結(jié)構(gòu)等吸液芯的毛細(xì)潤(rùn)濕和蒸發(fā)過(guò)程，預(yù)測(cè)毛細(xì)能力及蒸發(fā)換熱性能。
支持在微通道納米尺度中計(jì)算兩相相變，可用于表面凝結(jié)和核態(tài)沸騰的相變過(guò)程計(jì)算，以及計(jì)算在相變過(guò)程中的換熱情況。
軟件支持熱限制模型與RPI壁面沸騰模型，并開(kāi)發(fā)有先進(jìn)的的壁面冷凝模型，可根據(jù)此對(duì)池沸騰、大空間冷凝相變、壁面相變等進(jìn)行數(shù)值模擬。
在處理熱虹吸問(wèn)題時(shí)，通過(guò)模擬蒸發(fā)相變，觸發(fā)熱虹吸效應(yīng)，進(jìn)而研究熱邊界及固體結(jié)構(gòu)對(duì)虹吸過(guò)程流量、流速的影響。
展開(kāi) CFD分析主要流程
組分輸運(yùn)和反應(yīng)模型
在計(jì)算例如多種氣體組分擴(kuò)散時(shí)需要使用組分輸運(yùn)模型，如果還要分析例如燃燒的化學(xué)變化，則需要引入反應(yīng)模型。一般的組分輸運(yùn)和反應(yīng)模型包括：通用有限速度模型、非預(yù)混和燃燒模型、預(yù)混和燃燒模型、部分預(yù)混和燃燒模型。
一般的商用CFD軟件中包含了一些常用的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，但是對(duì)于特殊問(wèn)題還是需要用戶(hù)自己來(lái)定義，或者使用第三方的專(zhuān)業(yè)化學(xué)反應(yīng)模擬軟件來(lái)完成，例如chemkin等，CFD軟件一般都會(huì)設(shè)有導(dǎo)入chemkin軟件數(shù)據(jù)的接口來(lái)方便用戶(hù)使用。
噪聲模型
由氣體高速流動(dòng)而引起的啟動(dòng)噪聲也可以使用CFD的方法來(lái)進(jìn)行模擬分析。氣動(dòng)噪音的生成和傳播可以通過(guò)求解可壓 N-S方程的方式進(jìn)行數(shù)值模擬。但是與流場(chǎng)流動(dòng)的能量相比，聲波的能量要小幾個(gè)數(shù)量級(jí)，客觀(guān)上要求氣動(dòng)噪音計(jì)算所采用的格式應(yīng)有很高的精度，同時(shí)從音源到聲音測(cè)試點(diǎn)劃分的網(wǎng)格也要足夠精細(xì)，因此進(jìn)行直接模擬對(duì)系統(tǒng)資源的要求很高，而且計(jì)算時(shí)間也很長(zhǎng)。
初始條件
在開(kāi)始進(jìn)行計(jì)算之前，必須為流場(chǎng)設(shè)定一個(gè)初始值。設(shè)定初始值的過(guò)程被稱(chēng)為“初始化”。如果把每步迭代得到的流場(chǎng)解按次序排列成一個(gè)數(shù)列，則初始值就是這個(gè)數(shù)列中的第一個(gè)數(shù)，而達(dá)到收斂條件的解則是最后一個(gè)數(shù)。顯然如果初始值比較靠近最后的收斂解，則會(huì)加快計(jì)算過(guò)程，反之則會(huì)增加迭代步數(shù)，使計(jì)算過(guò)程加長(zhǎng)，更嚴(yán)重的是如果初始值給的不好，有可能得不到收斂解。
求解控制
在完成了網(wǎng)格、物理型、材料和邊界條件的設(shè)定后，原則上就可以開(kāi)始計(jì)算求解了，但為了更好地控制計(jì)算過(guò)程，提高計(jì)算精度，需要在求解器中進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。設(shè)置的內(nèi)容主要包括：選擇離散格式、設(shè)置松弛因子等。
商用CFD軟件大都采用有限體積法將非線(xiàn)性偏微分方程轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)格單元上的線(xiàn)性代數(shù)方程，然后通過(guò)求解線(xiàn)性方程組得出流場(chǎng)的解。網(wǎng)格劃分可以將連續(xù)的空間劃分為相互連接的網(wǎng)格單元。
展開(kāi) 
趙于心的FLUENT教材2
趙于心的FLUENT教材2
10-20章
第10章湍流模型.zip
第11章 傳熱模擬.zip
第12章 組分輸運(yùn)和反應(yīng)流介紹.zip
第13章物質(zhì)輸送和有限速率化學(xué)反應(yīng).zip
第14章 非預(yù)混燃燒模擬.zip
第15章預(yù)混燃燒模擬.zip
第16章 部分預(yù)混燃燒的模擬.zip
第17章 污染形成模擬.zip
第18章 finish.zip
第20章 通用多相流模型.zip
實(shí)操視頻合集 I CFD、Fluent、STAR-CCM+在能源行業(yè)的應(yīng)用，限時(shí)分享！
小編為大家整理了一期能源軟件操作視頻合集，讓我們一起來(lái)看看CFD仿真是如何應(yīng)用在能源行業(yè)的吧~
內(nèi)容包含油氣分離、汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、天然氣、大渦模擬、離心機(jī)等方面，應(yīng)用Fluent、STAR-CCM+、CFX、CFD等軟件，免費(fèi)分享給大家，希望對(duì)大家有幫助~
內(nèi)容目錄
1
Fluent天然氣多組分輸運(yùn)
2
Fluent、LES大渦模擬有意思的流動(dòng)非定常性
3
水平軸風(fēng)力渦輪機(jī)（HAWT）運(yùn)動(dòng)參考系+周期邊界
4
基于Fluent的離心泵葉輪空化模擬
5
油水分離器模擬
6
離心風(fēng)機(jī)STAR CCM+仿真操作
7
基于 STAR CCM+的燃?xì)廨啓C(jī)氣動(dòng)仿真分析
8
渦流破碎：煤粉燃燒
9
STARCCM+可壓縮流：氣輪機(jī)后處理
10
多相流：自適應(yīng)網(wǎng)格油箱晃動(dòng)
11
Ansys CFX仿真計(jì)算汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速
12
利用Ansys的渦輪靜態(tài)結(jié)構(gòu)仿真
13
Centrifugal Pump離心泵葉輪CFD仿真最詳細(xì)最全教程_ANSYS 2020
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展開(kāi) 噴霧冷卻模擬
技術(shù)鄰處女貼：
計(jì)算目的：通過(guò)對(duì)霧化噴嘴的模擬，使大家了解其計(jì)算方法與過(guò)程設(shè)置；
1、幾何模型及網(wǎng)格劃分，扇形霧化噴嘴，噴嘴距離鋼板剛度為80mm；鋼板幾何尺寸為80*80*2
2、求解過(guò)程及設(shè)置
1）組分輸運(yùn)過(guò)程計(jì)算，采用不可壓縮理想氣體得到噴嘴的流量
2）霧化場(chǎng)計(jì)算，采用DPM模型，選擇空氣輔助噴嘴模型、顆粒碰撞、破碎模型；
3）鋼板霧化冷卻計(jì)算，添加歐拉film模型；
鋼板表面邊界條件設(shè)置
3、計(jì)算結(jié)果展示：
a） 霧化場(chǎng)分布
b） 鋼板表面水蒸氣分布
c） 鋼板表面溫度分布
d) 鋼板冷卻速度：通過(guò)瞬態(tài)的計(jì)算分析，從前三秒來(lái)看霧化噴嘴對(duì)鋼板滯止點(diǎn)的溫度冷卻速度約為15K/s；
展開(kāi) Fluent能夠做的事
輻射換熱也分了很多種類(lèi)，在此不細(xì)說(shuō)了。總是涉及到換熱和流動(dòng)的，fluent基本都能夠模擬。同時(shí)fluent還專(zhuān)門(mén)提供了換熱器模型，當(dāng)你需要對(duì)換熱器進(jìn)行模擬時(shí)，可以打開(kāi)這個(gè)模型
fluent還可以模擬多相流，fluent提供了比較多的多相流模型，比如VOF模型（適用于分層流、自由面流動(dòng)、晃動(dòng)、大氣泡流動(dòng)、噴射衰竭表面張力預(yù)測(cè)等等）、混合模型（適用于氣泡流、粒子負(fù)載流、沉降及旋風(fēng)分離器）、歐拉多相流是比較復(fù)雜的流動(dòng)（適用于顆粒懸浮、流化床等）。
fluent還提供了離散型模型，用于模擬顆粒的流動(dòng)，主要有DPM模型（稀疏的顆粒流動(dòng)）、DDPM模型（稠密的顆粒流動(dòng)）、PBM模型（使用歐拉方法求解顆粒流動(dòng)）
傳質(zhì)問(wèn)題，fluent可以使用不同的方法模擬蒸發(fā)、冷凝、凝固、融化，自帶的求解器也能夠解決這樣的問(wèn)題。
同時(shí)fluent組分輸運(yùn)模型可以用來(lái)模擬化學(xué)反應(yīng)，主要用于模擬燃燒過(guò)程
fluent能夠求解電勢(shì)方程，模擬電鍍、腐蝕、流體電池等問(wèn)題，還可以模擬靜電除塵問(wèn)題。
fluent還能夠進(jìn)行氣動(dòng)噪聲模擬，主要方法有聲比擬模型、CAA直接模擬、寬頻噪聲模型等
fluent還可以通過(guò)動(dòng)網(wǎng)格來(lái)模擬旋轉(zhuǎn)機(jī)械，如齒輪旋轉(zhuǎn)，扇葉旋轉(zhuǎn)，閥門(mén)擺動(dòng)、活塞運(yùn)動(dòng)等問(wèn)題
實(shí)際上fluent能夠做的事情要比上面講的多的多，fluent提供了UDF（用戶(hù)自定義函數(shù)）功能和UDS（用戶(hù)自定義標(biāo)量）功能，可以借助這些功能，直接求解偏微分方程。
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