內(nèi)熱流分析的案例
Ansys高級(jí)應(yīng)用分享-分解爐內(nèi)熱流場(chǎng)分析
這里我們利用CFX軟件模擬爐內(nèi)煤粉燃燒及碳酸鈣分解的過(guò)程，碳酸鈣的分解速率采用user fortran 實(shí)現(xiàn)。
物理問(wèn)題描述
碳酸鈣顆粒從分解爐底部進(jìn)入，煤粉顆粒從分解爐兩側(cè)噴入，進(jìn)口速度/溫度及空氣流量如圖1。由于碳酸鈣分解需要消耗熱，因此爐內(nèi)溫度比純煤粉燃燒燃燒時(shí)溫度低。
圖1 分解爐模擬示意圖
碳酸鈣分解速率的定義
碳酸鈣分解速率采用圖2所示的表達(dá)式，通過(guò)PT_REACTION子程序與主程序關(guān)聯(lián)（如圖2）。為了進(jìn)行比較，計(jì)算考慮了如下兩種工況：
1）只考慮煤粉燃燒；
2）同時(shí)考慮煤粉燃燒及碳酸鈣分解。
圖2 碳酸鈣分解速率定義
計(jì)算結(jié)果
圖3 溫度場(chǎng)分布
圖4 二氧化碳濃度分布
圖3 給出了兩種工況下?tīng)t內(nèi)的溫度場(chǎng)分布。可見(jiàn)純煤粉燃燒工況下，爐出口平均溫度為1998K，考慮碳酸鈣分解后，爐出口溫度將為1340K。純煤粉燃燒情況下，爐出口CO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.2%，考慮碳酸鈣分解反應(yīng)后，出口CO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升為25.9%（圖4）。主要原因是碳酸鈣分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，同時(shí)會(huì)生成一部分CO2。
圖5 CaCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨顆粒軌跡的變化
圖6 CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨顆粒軌跡的變化
圖7粒子溫度隨顆粒軌跡的變化
圖8沿爐高方向顆粒的分解率
圖5和圖6給出了顆粒中CaCO3和CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)沿顆粒軌跡的變化。隨著分解反應(yīng)的進(jìn)行，粒子中CaCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸降低，而生成物CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)沿爐高逐漸增大。圖7給出了粒子溫度沿爐高的變化，可見(jiàn)，粒子溫度逐漸升高，在出口位置處，大部分粒子溫度在1240K左右。對(duì)于本案例的工況，碳酸鈣的分解率接近100%（如圖8）。
展開(kāi) XFlow實(shí)現(xiàn)內(nèi)流場(chǎng)流固、固固之間的熱對(duì)流熱傳導(dǎo)
內(nèi)流場(chǎng)的流固與固固之間熱傳導(dǎo)熱對(duì)流全網(wǎng)沒(méi)有相關(guān)案例。本案例首次實(shí)現(xiàn)。
壓力容器內(nèi)的熱-流多物理場(chǎng)耦合數(shù)值仿真 ￥1000
<p>本案例建立了一壓力容器，考慮了兩種計(jì)算工況：（1）全開(kāi)A口，關(guān)閉B口，關(guān)閉C口；（2）全開(kāi)A口和B口，開(kāi)放C口，容器內(nèi)的速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)和壓力場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化分布。仿真結(jié)果展示如下所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/342d08917781496b810f4fcd22fe8364.png" alt="m1.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>幾何模型</strong></p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/4f1eace9fa1d4d2fbe7753f109b4d5a9.gif" title="Untitled1-速度.gif" alt="Untitled1-速度.gif" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/4f1eace9fa1d4d2fbe7753f109b4d5a9.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/4f1eace9fa1d4d2fbe7753f109b4d5a9.gif?
展開(kāi) ANSYS APDL熱分析--換熱器熱膨脹分析(附命令流)
管側(cè)溫度：320℃；殼側(cè)溫度：288℃；支架溫度：20℃
5.仿真結(jié)果
6.結(jié)論
對(duì)蒸汽發(fā)生器排污換熱器進(jìn)行了三維建模，分析其在熱載荷下的熱膨脹量。
換熱器最大位移發(fā)生在管側(cè)的外側(cè)位置，最大矢量位移為15.7mm。同時(shí)可知：整個(gè)結(jié)構(gòu)主要是發(fā)生了沿著軸向的位移，最大軸向位移也發(fā)生在管側(cè)的外側(cè)位置，最大軸向位移為14.4mm。
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展開(kāi) 
Discovery內(nèi)流分析簡(jiǎn)易基礎(chǔ)
Discovery可以通過(guò)實(shí)時(shí)修改模型計(jì)算處理流體的問(wèn)題，仿真分析比較高效，本次從一個(gè)簡(jiǎn)單的例子入手去做一個(gè)流體仿真分析并記錄整個(gè)過(guò)程，分析主要以下幾點(diǎn)內(nèi)容：1、內(nèi)流分析建模，2、材料的選擇，3、邊界條件設(shè)定，4、結(jié)果后處理。
如圖所示，結(jié)構(gòu)鋼材料的管道結(jié)構(gòu)為三通，管道內(nèi)材料為水，設(shè)定兩個(gè)入口不同的流速，最后匯聚到一個(gè)壓力為0MPa的出口。
三通管仿真模型主要為兩部分：一個(gè)是如上圖所示的結(jié)構(gòu)管道模型，另一個(gè)是流域模型，流域模型可以通過(guò)Spaceclaim菜單欄下的體積抽取方式獲取流域部分
仿真前選擇對(duì)應(yīng)的內(nèi)部流動(dòng)分析，選擇管道模型勾選默認(rèn)的材料結(jié)構(gòu)鋼，流域模型選擇默認(rèn)的水Water
邊界條件按照設(shè)定需求在菜單欄下的流體流動(dòng)選擇流動(dòng)去設(shè)定流域的入口和出口邊界條件
本次仿真主要為穩(wěn)態(tài)型，保真度調(diào)到恰當(dāng)位置，根據(jù)計(jì)算能力適當(dāng)調(diào)節(jié)即可。
結(jié)果處理：
在速度色彩梯度中選擇x方向流速，設(shè)置切換梯度樣式，可以看到模型速度顯示的入口速度對(duì)應(yīng)上了！
截取中間截面觀察到兩個(gè)管道交匯區(qū)域的x方向最大速度達(dá)到10.7m/s，實(shí)際該區(qū)域流速最大12.9m/s
接下來(lái)看下修改出口管靠中間的位置，其它設(shè)置不變?cè)俅吻蠼庥?jì)算！
可以看到x方向的流速是11.2mm/s，而實(shí)際該區(qū)域流速最大11.8m/s
展開(kāi) 【技術(shù)貼】AVL FIRE? M：從噴嘴內(nèi)流到發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)過(guò)程——考慮多組分燃料閃急沸騰的完整仿真分析方案
圖13：仿真驗(yàn)證-噴嘴出口1mm平面處的定量對(duì)比
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如何通過(guò)仿真多組分燃料噴嘴內(nèi)流如何影響缸內(nèi)噴霧燃燒？
閃急沸騰發(fā)生時(shí)，液體射流的行為及其分解是劇烈變化的，因此它對(duì)噴霧的發(fā)展和濕壁行為會(huì)產(chǎn)生很大的影響，從而進(jìn)一步影響到燃燒品質(zhì)和污染物的形成。有必要采用噴嘴內(nèi)流模擬的噴嘴文件作為發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧仿真的輸入邊界。在發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)模擬中，燃油噴射量和噴油正時(shí)需要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況進(jìn)行校準(zhǔn)。圖14展示的是燃油中各個(gè)組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)在噴油過(guò)程中的發(fā)展歷程。正如在噴嘴流內(nèi)流模擬中觀察到的那樣，缸內(nèi)模擬也顯示出類(lèi)似的蒸發(fā)行為，即乙醇比四氫萘蒸發(fā)得更快。這里需要注意的另一個(gè)點(diǎn)是，較重的組分更容易造成濕壁，而濕壁又是燃燒過(guò)程中soot生成的主要來(lái)源。
圖14：缸內(nèi)過(guò)程仿真中各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)發(fā)展歷程
分析多組分燃料噴霧在閃沸條件下是如何影響發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒和排放性能也是同樣重要的。圖15展示了關(guān)鍵燃燒參數(shù)和排放變量的發(fā)展情況。
圖15 ：燃燒變量和污染物的定性分析
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總結(jié)
綜上所述，針對(duì)替代燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，AVL FIRE M提供了從噴嘴內(nèi)部流動(dòng)仿真到缸內(nèi)過(guò)程完整的虛擬解決方案和流程。可以考慮不同組份的詳細(xì)發(fā)展過(guò)程，以及閃急沸騰噴射條件下燃燒室內(nèi)各個(gè)組份及各相分布發(fā)展歷程，從而更好的指導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。
需要更加詳細(xì)的信息，請(qǐng)與我們聯(lián)系吧~
cfd_support_china@avl.com
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【技術(shù)貼】AVL FIRE? M Engine: 全新升級(jí)的內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)仿真解決方案
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展開(kāi) 空氣炸鍋內(nèi)流場(chǎng)的CFD模擬方法和分析
其中，高速空氣循環(huán)系統(tǒng)通過(guò)風(fēng)扇產(chǎn)生高速氣流，氣流流經(jīng)熱管被加熱后在炸鍋內(nèi)形成循環(huán)，通常，熱氣流進(jìn)入鍋壁面與炸筐外壁面間的流道內(nèi)進(jìn)而到達(dá)炸筐底部后進(jìn)入炸筐，以盡量保持炸筐內(nèi)不同高度的位置溫度均勻，進(jìn)入炸筐內(nèi)的高速熱流對(duì)炸筐內(nèi)的食物表面加熱完成食物加工，然后被風(fēng)扇抽吸向上，將食物加熱產(chǎn)生的水汽排出鍋外，溫度較低的流體經(jīng)風(fēng)扇循環(huán)繼續(xù)流經(jīng)熱管進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，使炸鍋內(nèi)持續(xù)保持高溫高速流動(dòng)[5]。空氣炸鍋設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于高速空氣循環(huán)系統(tǒng)與加熱系統(tǒng)。
空氣炸鍋由于其產(chǎn)品更新速度快，市場(chǎng)接受度與經(jīng)濟(jì)性要求高等特點(diǎn)，致使目前相關(guān)設(shè)計(jì)研發(fā)主要集中在工業(yè)造型設(shè)計(jì)、加工工藝設(shè)計(jì)等方面。對(duì)于涉及流動(dòng)與換熱等復(fù)雜問(wèn)題的空氣循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)，往往由于研發(fā)周期、專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)限制等原因而采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過(guò)大量的重復(fù)實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析以獲取優(yōu)化方案，導(dǎo)致了設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，研發(fā)費(fèi)用高，且難以選取最優(yōu)方案的問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)能力的發(fā)展，計(jì)算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics, CFD）被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，例如翼型模擬、泵內(nèi)流場(chǎng)模擬、空調(diào)設(shè)計(jì)等[6-9]。采用CFD對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)內(nèi)的流動(dòng)進(jìn)行分析并指導(dǎo)相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已成為新的研究熱點(diǎn)。但目前在小型家電的設(shè)計(jì)研發(fā)領(lǐng)域，將CFD應(yīng)用于工程實(shí)際的案例較少。
采用CFD軟件對(duì)空氣炸鍋內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行分析，可以得到實(shí)驗(yàn)研究難以獲取的全面數(shù)據(jù)，對(duì)空氣炸鍋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供借鑒和參考。提高炸鍋內(nèi)流場(chǎng)的均勻性，是保證炸鍋內(nèi)均勻溫度分布的重要因素，同時(shí)還可以縮短設(shè)計(jì)周期，降低研發(fā)成本。
展開(kāi) 嵌入Workbench系統(tǒng)的Forte內(nèi)燃機(jī)流場(chǎng)分析
自從收購(gòu)了專(zhuān)注于詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)模擬的專(zhuān)業(yè)公司—Reaction Desgin之后，ANSYS將其內(nèi)燃機(jī)仿真產(chǎn)品Forte集成到Workbench內(nèi)，使得ANSYS對(duì)內(nèi)燃機(jī)的缸內(nèi)仿真能力得到進(jìn)一步的加強(qiáng)，并為發(fā)動(dòng)機(jī)完整仿真流程提供了平臺(tái)基礎(chǔ)。本次課程介紹了嵌入Workbench系統(tǒng)的Forte內(nèi)燃機(jī)流場(chǎng)分析課程。
嵌入Workbench系統(tǒng)的Forte內(nèi)燃機(jī)流場(chǎng)分析
培訓(xùn)時(shí)間：
2016年4月21日
14:00 - 15:00
聯(lián)系人：
ANSYS中國(guó)
info-china@ansys.com
400-819-8999
培訓(xùn)內(nèi)容簡(jiǎn)介：
自從收購(gòu)了專(zhuān)注于詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)模擬的專(zhuān)業(yè)公司—Reaction Desgin之后，ANSYS將其內(nèi)燃機(jī)仿真產(chǎn)品Forte集成到Workbench內(nèi)，使得ANSYS對(duì)內(nèi)燃機(jī)的缸內(nèi)仿真能力得到進(jìn)一步的加強(qiáng)，并為發(fā)動(dòng)機(jī)完整仿真流程提供了平臺(tái)基礎(chǔ)。Forte采用KIVA作為內(nèi)核，并采用了先進(jìn)的霧化、蒸發(fā)、燃燒計(jì)算模型，可在不顯著增加計(jì)算時(shí)間的前提下，對(duì)幾百種組分的燃燒現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)確模擬。從而可在較少調(diào)試的情況下對(duì)壓燃和敲缸現(xiàn)象進(jìn)行精確模擬。其先進(jìn)的煙氣生成機(jī)理，完全遵循實(shí)際煙氣生成機(jī)理，從而做到對(duì)污染物排放的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。嵌入到workbentch里的Forte計(jì)算流程，繼承了原來(lái)的幾何處理、面網(wǎng)格劃分及與其他模塊無(wú)縫對(duì)接的優(yōu)點(diǎn)，使得其仿真能力極大加強(qiáng)。本次網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)將為您介紹以上課程。
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展開(kāi) 電力變壓器的熱流耦合仿真和絕緣紙熱老化分析
如果變壓器繞組熱點(diǎn)溫升過(guò)高則可能發(fā)生局部過(guò)熱，影響變壓器的運(yùn)行穩(wěn)定性和服役壽命。絕緣紙作為油浸式電力變壓器的絕緣屏障，其老化產(chǎn)生的機(jī)械、絕緣等性能改變是一個(gè)不可逆過(guò)程，對(duì)其開(kāi)展仿真研究對(duì)于變壓器運(yùn)行維護(hù)具有重要的指導(dǎo)意義。
重慶大學(xué)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多年積累，在高壓設(shè)備和絕緣技術(shù)方面積累了深厚的經(jīng)驗(yàn)。他們利用Simdroid對(duì)電力變壓器開(kāi)展固體傳熱和流體的耦合仿真建模，模型采用二維近似簡(jiǎn)化，在精確反映物理場(chǎng)景的前提下節(jié)省了計(jì)算資源，提高了計(jì)算效率和展示效果。本文展示的案例中在正常工況變壓器的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加了繞組間擋板，目的是研究擋板提高變壓器油橫向流動(dòng)速度從而增強(qiáng)繞組散熱的效果，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)展熱老化評(píng)估。
在Simdroid中繪制的典型油浸式電力變壓器二維模型
借助Simdroid的多物理場(chǎng)耦合功能，重慶大學(xué)的研究人員可以在界面上輕松完成固體傳熱有限元方法和流體方程有限體積方法的聯(lián)合仿真計(jì)算，在電力變壓器模型中實(shí)現(xiàn)對(duì)含有復(fù)雜絕緣油通道、大量流固耦合邊界的網(wǎng)格自動(dòng)優(yōu)化和高效耦合迭代。在仿真獲得的流體結(jié)果中，用戶(hù)可以通過(guò)云圖或流線圖查看流體速度的整體分布和局部細(xì)節(jié)；在溫度結(jié)果中，可以查看變壓器內(nèi)部整體溫度分布，從中了解熱點(diǎn)位置和發(fā)熱情況。
Simdroid中耦合仿真獲得的變壓器油流速分布云圖和流線圖
Simdroid耦合仿真得到流體和固體的穩(wěn)態(tài)溫度分布
電力變壓器流熱耦合仿真的結(jié)果在工程實(shí)踐中有兩個(gè)主要用途：一是通過(guò)傳感器獲得變壓器油出口和變壓器外殼等位置的實(shí)際監(jiān)測(cè)溫度，工程師可結(jié)合仿真在正常工況時(shí)實(shí)時(shí)掌握變壓器的運(yùn)行情況，在非正常工況時(shí)做出預(yù)警或檢修等判斷；二是開(kāi)展設(shè)備部件運(yùn)行性能參數(shù)的分析，如絕緣油和絕緣紙老化性能等。
展開(kāi) ANSYS教學(xué)視頻| 嵌入Workbench系統(tǒng)的Forte內(nèi)燃機(jī)流場(chǎng)分析
視頻內(nèi)容：
自從收購(gòu)了專(zhuān)注于詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)模擬的專(zhuān)業(yè)公司—Reaction Desgin之后，ANSYS將其內(nèi)燃機(jī)仿真產(chǎn)品Forte集成到Workbench內(nèi)，使得ANSYS對(duì)內(nèi)燃機(jī)的缸內(nèi)仿真能力得到進(jìn)一步的加強(qiáng)，并為發(fā)動(dòng)機(jī)完整仿真流程提供了平臺(tái)基礎(chǔ)。本視頻介紹了嵌入Workbench系統(tǒng)的Forte內(nèi)燃機(jī)流場(chǎng)分析課程。
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ANSYS19.0 CFX蝶閥內(nèi)流場(chǎng)分析(pdf文檔教程+源文件) ￥5
ANSYS19.0 CFX蝶閥內(nèi)流場(chǎng)分析，介紹了蝶閥內(nèi)流場(chǎng)仿真步驟，包括材料屬性設(shè)置、邊界條件設(shè)置、計(jì)算設(shè)置和后處理的設(shè)置。
利用fluent對(duì)空氣在一個(gè)噴管內(nèi)的流動(dòng)做流場(chǎng)分析
下面我將利用fluent對(duì)空氣在一個(gè)噴管內(nèi)的流動(dòng)做流場(chǎng)分析，fluent用的是有限體積法來(lái)進(jìn)行計(jì)算仿真。
該噴管模型如下：這是一段縮放型噴管，空氣在壓力作用下從左端進(jìn)入噴管，從右端出來(lái)。進(jìn)口的壓力為1atm，出口的平均壓力為0.843atm。管直徑為40mm，長(zhǎng)度為160mm。
圖1 噴管示意圖
如上圖所示，空氣在一個(gè)大氣壓的作用下通過(guò)平均背壓為0.843atm的縮放型噴管。背壓是以正弦波的規(guī)律變化的，即
我要做的工作是在gambit中建立該噴管的二位模型，再利用fluent求解器計(jì)算噴管內(nèi)的不定常流動(dòng)。
首先，利用gambit建立二維噴管的計(jì)算模型。模型如下圖所示。由于噴管是對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，因此先建立上半部分的模型。
圖2 用gambit建立的噴管輪廓圖
建模完成以后，對(duì)各條邊進(jìn)行節(jié)點(diǎn)劃分。然后再創(chuàng)建結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。創(chuàng)建的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格如下圖所示。
圖3 區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格圖
網(wǎng)格劃分完成以后，開(kāi)始設(shè)置邊界類(lèi)型。設(shè)置網(wǎng)格類(lèi)型包括以下幾個(gè)步驟：(1)確定進(jìn)口邊界類(lèi)型；(2)確定出口邊界類(lèi)型；(3)確定固壁邊界類(lèi)型；(4)定義對(duì)稱(chēng)面。
以上工作都完成以后，要輸出網(wǎng)格文件。輸出網(wǎng)格文件以后，再利用fluent進(jìn)行噴管內(nèi)流動(dòng)的仿真計(jì)算。
利用fluent進(jìn)行噴管內(nèi)流動(dòng)的仿真計(jì)算步驟如下：
(1)讀入網(wǎng)格文件，讀入網(wǎng)格文件以后，將會(huì)在信息反饋窗口顯示網(wǎng)格的有關(guān)信息，如果沒(méi)有錯(cuò)誤就可以繼續(xù)進(jìn)行，若有錯(cuò)誤，要重新設(shè)定gambit中的網(wǎng)格。
(2)下面再檢查網(wǎng)格，fluent將會(huì)對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行各種檢查，并將結(jié)果在信息反饋窗口中顯示出來(lái)，其中要特別注意最小體積一項(xiàng)，要確保為正數(shù)，否則無(wú)法計(jì)算。
(3)檢查網(wǎng)格沒(méi)有問(wèn)題后，要顯示網(wǎng)格。由于顯示的網(wǎng)格圖形不是整體，而僅僅是圖形的一半。
展開(kāi) 通過(guò)流場(chǎng)分析某脫硫塔二級(jí)除霧器流速對(duì)煙筒內(nèi)冷凝出水量的影響 ￥15
</p><p><strong>流場(chǎng)模擬的關(guān)鍵：</strong></p><p>1、速度場(chǎng)分布：</p><ul><li>核心參數(shù)：煙氣流速和其旋轉(zhuǎn)的切向速度。切向速度直接決定了離心力的大小。</li><li>分析目標(biāo)：確保流場(chǎng)均勻，避免出現(xiàn)低速區(qū)（除水無(wú)效）或高速區(qū)（可能導(dǎo)致二次夾帶）。理想的流場(chǎng)是在旋流器下游形成穩(wěn)定、強(qiáng)烈的旋流。</li></ul><p>2、壓力場(chǎng)分布：</p><ul><li>核心參數(shù)：系統(tǒng)壓降。旋流器的引入必然會(huì)增加煙氣的阻力，表現(xiàn)為系統(tǒng)壓降升高。</li><li>分析目標(biāo)：在保證除水效率的前提下，優(yōu)化旋流器葉片角度、密度等結(jié)構(gòu)，盡可能降低壓降，以減少引風(fēng)機(jī)的能耗。</li></ul><p>3、液滴軌跡與捕集效率：</p><ul><li>核心參數(shù)：液滴的粒徑分布。CFD模擬可以追蹤不同粒徑液滴的運(yùn)動(dòng)軌跡。</li><li>分析目標(biāo)：模擬旋流器對(duì)不同粒徑液滴（特別是15μm以下的細(xì)小液滴）的捕集效率。目標(biāo)是讓盡可能多的液滴軌跡終止于煙囪壁面。</li></ul><p>4、二次夾帶風(fēng)險(xiǎn)：</p><ul><li>核心參數(shù)：壁面液膜的穩(wěn)定性與煙氣流速。</li><li>分析目標(biāo)：分析煙囪壁面的液膜是否會(huì)被高速旋轉(zhuǎn)的煙氣重新撕碎并帶走（即二次夾帶）。這反而會(huì)降低除水效果甚至惡化情況。需要確保排水系統(tǒng)暢通，能及時(shí)將匯集的水排走。
展開(kāi) 涉及流固耦合（對(duì)流、輻射）的熱分析
材料性質(zhì)：
固體：銅：導(dǎo)熱系數(shù)k=400，比熱c=400，密度8890。（單位：SI）
流體：空氣
3. 邊界條件
銅母線生熱率：12960w/m3
銅外殼生熱率：8909w/m3
銅外殼外側(cè)與空氣對(duì)流換熱：hc= 4w/(m2*K), T,ambient = 313 K
銅外殼外側(cè)的熱輻射率：emissivity=0.85
銅母線、銅外殼內(nèi)側(cè)的熱輻射率均為 0.85
重力y軸負(fù)向：9.8
幾何圖形見(jiàn)下圖(單位：m)
4.附檔
4.a gambit網(wǎng)格
simwe_thermal_gambit_mesh.rar
4.b icemcfd project file
simwe_tube_icemcfd_project.rar
4.c icemcfd mesh for cfx
simwe_tube_icem10_mesh.rar
4.d ansys_mesh file
ansys_mesh file.rar
用openoffice calc, 簡(jiǎn)單計(jì)算的資料
(上方是基本參數(shù)資料, 下左框是 for absorption =1, 下右框是 for absorption =0.85
在表中所設(shè)的管長(zhǎng)是1.00 meter, 但是在icemcfd and ansys 網(wǎng)格中的管長(zhǎng)是建為0.0025 meter的
根據(jù)熱平衡時(shí), 所有銅管產(chǎn)生之熱, 必等於外表面散熱(radiation + convection)
可知合理的表皮溫度應(yīng)在363(or 369)度附近
用omega Reynold stress turbulent model 的結(jié)果
K-e turbulent model 的結(jié)果
展開(kāi) 