ansys氣固流模型
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys氣固流模型的實(shí)例教程
</p><p>在comsol中將從數(shù)學(xué)模型理解與推導(dǎo)開(kāi)始介紹這個(gè)模型的復(fù)現(xiàn)過(guò)程，采用<strong>二維離散裂縫模型</strong>，主要用到的理論包括：<strong>達(dá)西定律、Biot理論、滑脫效應(yīng)(knudsen流)、郎格繆爾等溫吸附，</strong>該模型綜合考慮了<strong>裂縫滲透率演化、基質(zhì)孔隙度與滲透率演化、氣體吸附解吸、天然氣粘度變化</strong>等因素對(duì)氣體采出的影響，部分模型圖片如下：</p><p><br></p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202603/attachment/c61b891dd1f447679fa3ba696fd47aab.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202603/attachment/c61b891dd1f447679fa3ba696fd47aab.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202603/attachment/c61b891dd1f447679fa3ba696fd47aab.png?
展開(kāi) 基于朱萬(wàn)成老師于2011年發(fā)表的文章《A model of coal–gas interaction under variable temperatures》，建模。控制方程如下所示：
得到的部分結(jié)果如下：
瓦斯壓力云圖
溫度云圖
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溫度的升高會(huì)促使瓦斯由吸附態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x態(tài)，微波熱改造會(huì)導(dǎo)致煤層溫度及含水率的改變，從而觸發(fā)復(fù)雜的氣-固耦合作用。近年來(lái)，眾多學(xué)者為定量表征煤層氣開(kāi)采中復(fù)雜的氣-固耦合過(guò)程已建立了一系列數(shù)值模型，然而涉及微波電磁-熱耦合效應(yīng)的煤儲(chǔ)層滲透率模型罕有報(bào)道。本模型的首先通過(guò)介質(zhì)損耗將電磁場(chǎng)與傳熱場(chǎng)聯(lián)立起來(lái)以實(shí)現(xiàn)微波注熱，這是一個(gè)雙場(chǎng)雙耦合過(guò)程；然后，通過(guò)熱膨脹耦合模塊、熱流動(dòng)耦合模塊、熱解吸效應(yīng)、吸附膨脹效應(yīng)建立起滲透率模型并將傳熱場(chǎng)、固體力學(xué)場(chǎng)及滲流場(chǎng)耦合起來(lái)，這是一個(gè)多場(chǎng)耦合過(guò)程；最終建立起一個(gè)電磁-熱-流-固全耦合模型。
煤儲(chǔ)層微波注熱的電磁-熱-流-固全耦合模型
利用 COMSOL 建立一個(gè)煤儲(chǔ)層模型，見(jiàn)圖 7-4，模型尺寸為 20 m×6 m，模型中間布置一個(gè)瓦斯抽采鉆孔（直徑為 0.075 m）；模型兩側(cè)布置兩個(gè)微波源，將微波源簡(jiǎn)化為兩個(gè)矩形波導(dǎo)。
煤儲(chǔ)層微波注熱幾何模型
使用COMSOL5.6版本得到的幾個(gè)云圖如下：
煤儲(chǔ)層溫度云圖
煤儲(chǔ)層瓦斯含量云圖
煤儲(chǔ)層滲透率比值(k/k0)云圖
注：以上文字及部分圖片來(lái)自于論文《微波輻射下煤體熱力響應(yīng) 及其流-固耦合機(jī)制研究》。
展開(kāi) 摘要：本文以新奧集團(tuán)煤基低碳能源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的冷態(tài)模擬裝置為例，采用FLUENT 軟件考察不同曳力模型對(duì)流動(dòng)的影響，并通過(guò)冷態(tài)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明，采用修正后的Syamlal-O，brien 曳力模型模擬的流場(chǎng)比Gidaspow 曳力模型與冷態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)流場(chǎng)現(xiàn)象更類似。通過(guò)對(duì)比最小流化速度、床層壓降和膨脹高度等因素，驗(yàn)證了曳力模型選擇的合理性。
1. 前言
近年興起的計(jì)算流體力學(xué)（CFD）在多相流模擬方面得到了廣泛的應(yīng)用。通過(guò)CFD 建立氣化爐流體力學(xué)模型，可以模擬氣化爐內(nèi)顆粒的分布情況和氣固兩相流動(dòng)規(guī)律，為研究顆粒和氣流的運(yùn)動(dòng)對(duì)煤顆粒的燃燒和氣化等化學(xué)反應(yīng)的影響提供有效信息。
目前CFD 在多相流模擬應(yīng)用最廣泛的兩個(gè)模型為歐拉—?dú)W拉擬流體模型和歐拉—拉格朗日離散相模型。但受計(jì)算機(jī)資源的限制，對(duì)于大規(guī)模的氣固多相流模擬大多采用歐拉—?dú)W拉擬流體模型。該模型是在一定的濃度下，把離散的固體顆粒相看做假想的連續(xù)介質(zhì)，即“擬流體”假設(shè)，這樣顆粒就具備了與氣相相似的動(dòng)力學(xué)特性，也可以用相同形式的流體力學(xué)守恒方程加以描述。氣固相間的相互作用通過(guò)氣固曳力予以耦合，其大小決定了氣流對(duì)固體顆粒的夾帶和輸送能力及其在床內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
曳力是表征氣固兩相間相互作用和動(dòng)量交換的重要參數(shù)，在雙流體模型中氣固曳力模型能否準(zhǔn)確模擬顆粒的速度場(chǎng)決定了數(shù)值模擬在總體上的正確性。其它影響因素如湍流效應(yīng)通過(guò)模型封閉方法予以考慮，通過(guò)文獻(xiàn)報(bào)道與實(shí)驗(yàn)論證大部分采用k-ε 模型。目前應(yīng)用較廣泛的流體模擬軟件有FLUENT、CFX 等。本文主要采用FLUENT軟件，其中氣固曳力模型包括：Syamlal-O，brien、Wen&Yu 和Gidaspow 三種模型。
展開(kāi) 流化床主要用于氣體/固體傳質(zhì)過(guò)程，是重要的工業(yè)設(shè)備。臭氧(O3)的分解，粒子就可以作為催化劑，創(chuàng)造了一個(gè)合適的低溫環(huán)境傳質(zhì)。本算例為仿真流化床中臭氧分解的瞬態(tài)過(guò)程。流體是臭氧和空氣的混合物，而固體是由直徑為87.75微米的沙粒組成。采用UDF定義流化過(guò)程的阻力和化學(xué)反應(yīng)速率，其中流化過(guò)程的阻力表達(dá)式與FLUENT多相流案例之五：基于歐拉模型的二維均勻流化床仿真中一致。
而化學(xué)反應(yīng)速度定義的UDF截圖如下：
臭氧分布結(jié)果
臭氧速度云圖
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ansys氣固流模型的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
ansys氣固流模型的最新內(nèi)容
<p>論文原文：What Factors Control Shale-Gas Production and Production-Decline Trend in Fractured Systems: A Comprehensive Analysis and Investigation</p><p><br></p><p>這篇論文深入探討了在頁(yè)巖氣生產(chǎn)過(guò)程中，頁(yè)巖氣井產(chǎn)量總是會(huì)迅速降低的深層原因。</
基于朱萬(wàn)成老師于2011年發(fā)表的文章《A model of coal–gas interaction under variable temperatures》，建模。控制方程如下所示：
得到的部分結(jié)果如下：
瓦斯壓力云圖
電磁注熱增產(chǎn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石油領(lǐng)域，其原理是利用天線將電磁能導(dǎo)入儲(chǔ)層，溫度的提高降低了原油粘度并提高了其流動(dòng)性，從而提高了石油產(chǎn)量。微波能量可以通過(guò)波導(dǎo)和天線導(dǎo)入煤層，首先，由底板巷向煤層施工瓦斯抽采鉆孔；然后，將波導(dǎo)與天線連接并和抽采管一起放入鉆孔內(nèi)；天線與鉆孔壁之間安裝特氟龍護(hù)管；最后密封鉆孔，打開(kāi)微波發(fā)生器后實(shí)施瓦斯抽采。微波發(fā)生器產(chǎn)生的微波通過(guò)矩形波導(dǎo)、波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器及同軸波導(dǎo)傳遞到鉆孔內(nèi)的天線處
流固耦合在醫(yī)學(xué)中也會(huì)被用到，本次小編為大家?guī)?lái)針對(duì)人造血管內(nèi)血液流動(dòng)的仿真實(shí)例。
在開(kāi)物云平臺(tái)上找到Workbench，點(diǎn)擊進(jìn)入
在左側(cè)的Toolbox中找到對(duì)應(yīng)的模塊：Fluid Flow(Fluent)和Static Structure。
雙擊“Geometry”，進(jìn)入建模功能。
文件-打開(kāi)-找到保存的模型文件
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本文共1216字，11圖。
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前言
這個(gè)案例給出了
“如何對(duì)固體容器包圍的流體進(jìn)行有限元建模
”的一般方
法，并展示容器上不同的載荷條件對(duì)內(nèi)部流體壓力，體積，密度質(zhì)量等的影響作用。
學(xué)習(xí)此案例可以擴(kuò)展到其他案例，例如，在流固耦合問(wèn)題中對(duì)流體壓力，體積，密度質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。在實(shí)際工程應(yīng)用中例如：
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸活塞運(yùn)動(dòng)內(nèi)部氣體各項(xiàng)指標(biāo)的變化
流化床主要用于氣體/固體傳質(zhì)過(guò)程，是重要的工業(yè)設(shè)備。臭氧(O3)的分解，粒子就可以作為催化劑，創(chuàng)造了一個(gè)合適的低溫環(huán)境傳質(zhì)。本算例為仿真流化床中臭氧分解的瞬態(tài)過(guò)程。流體是臭氧和空氣的混合物，而固體是由直徑為87.75微米的沙粒組成。采用UDF定義流化過(guò)程的阻力和化學(xué)反應(yīng)速率，其中流化過(guò)程的阻力表達(dá)式與FLUENT多相流案例之五：基于歐拉模型的二維均勻流化床仿真中一致。
而化學(xué)反應(yīng)速度定義的UDF
摘要：本文以新奧集團(tuán)煤基低碳能源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的冷態(tài)模擬裝置為例，采用FLUENT 軟件考察不同曳力模型對(duì)流動(dòng)的影響，并通過(guò)冷態(tài)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明，采用修正后的Syamlal-O，brien 曳力模型模擬的流場(chǎng)比Gidaspow 曳力模型與冷態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)流場(chǎng)現(xiàn)象更類似。通過(guò)對(duì)比最小流化速度、床層壓降和膨脹高度等因素，驗(yàn)證了曳力模型選擇的合理性。
