ansys自帶的蒸發冷凝
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-08
ansys自帶的蒸發冷凝的視頻教程
fluent 冷凝 蒸發 udf 講解
1、講解了vof模型基本原理； 2、講解了蒸發冷凝實現方法和原理； 3、講解了蒸發冷凝fluent設置方法； 4、講解了蒸發冷凝udf編寫方法和含義
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ansys自帶的蒸發冷凝的實例教程
圖7 設置主相
圖8 設置第二相
定義相間作用，即定義蒸發/冷凝模型。點擊interaction按鈕進入如圖9所示對話框。選擇from phase為liquid，選擇to phase為vapor，即為由液態轉化為氣態，選擇模型為evaproation-condensation。此時彈出模型定義對話框，如圖10所示。這里采用默認設置即可。
圖9 選擇蒸發/冷凝模型
圖10 設置蒸發模型
很多同學要研究的問題涉及到相變，如蒸發冷凝問題。對于冷凝，當溫度低于當前蒸汽壓力對應的飽和溫度時就會發生凝結。對于蒸發，蒸發可以在任何溫度下進行。Fluent自帶有蒸發冷凝模型，確切點說，Fluent自帶的相變模型更適用于沸騰和冷凝，其飽和溫度是一個定值，當然可以通過UDF使飽和溫度改變來模擬蒸發問題。
本例用一個簡單的例子來簡要描述Fluent蒸發冷凝模型的使用方法。
1 模型描述
本例的模型較為簡單，如圖所示。計算域高1m，寬0.2m。頂部邊界為壓力出口，底部有一高溫壁面hot_wall，溫度570K，其他壁面wall為絕熱邊界。計算域內初始充滿0.9m深的水。
2 導入網格
打開fluent，導入上步生成的網格模型。Scale檢查網格尺寸。
確保計算域尺寸是我們所需要的。本例中x方向尺寸0~0.2m，y方向0~1m。
3 設置求解器
選擇壓力基(pressure-based)求解器，同時選擇瞬態模擬。由于水沸騰時水蒸氣會在浮力作用下向出口運動，因此考慮重力。設置重力加速度為重力加速度為y方向，大小-9.81m/s2。
4 設置計算模型
添加多相流模型為VOF模型，設置歐拉相數量為2。這里如果想要產生氣泡，需要設置為VOF模型，如果設置了Mixture模型，氣液界面不明顯，無法產生氣泡。
激活能量方程。
此例為層流流動，不激活湍流模型。
5 材料設置
添加材料water-vapor及water-liquid。修改材料屬性。
展開 干式蒸發器設計與校核
I.系統參數確定
利用SolKane對系統參數進行設計：
輸入蒸發溫度、冷凝溫度，過熱度設定為4℃，過熱度太大，會引起蒸發器設計面積過大；蒸發器壓降設定為0.5bar，過冷度設定在2.0℃，冷凝器壓降為0.3bar。
II.HTFS設計
1.Problem Definition項目定義 ⑴Application Options-應用選型
冷側與熱側的Application應用會自動根據后面的過程參數中進出口干度調整，在選擇時可保持默認狀態。
⑵Process Data-過程參數
對于冷凝器和蒸發器來說，因管內外傳熱系數均很大，所以污垢系數對換熱器的面積影響非常大。
2.Property Data-物性參數
換熱面積初步確定：（管型為12mm×0.5-實際厚度）
熱流密度按12Kw/m2計算，單位管長面積為0.0377m2/m，即單位管長負荷為0.4524Kw/m。
總管長=負荷(kw)÷0.4524(kw/m) 管程布局：
單管流通截面積為0.000095m2，通過Solkane可知其質量流量，對于12mm管型，R22制冷劑，其最佳截面質量流量為250kg/s.m2左右，建議范圍為200<m<300 kg/s.m2。
每流程管數=質量流量(kg/s)÷250(kg/s.m2)÷0.000095m2 管長選擇：
標準管長為 2100；2400；2700；3300；3600 管間距： 管間距≥16mm 折流板間距：
折流板間距為殼體內徑的20%~100%。 折流板切口率： 20%~35%。
修正系數：
阻力因子fDarcy = C*Re-D
傳熱系數hi = (k/Di nom.)
展開 圖7 設置主相
圖8 設置第二相
定義相間作用，即定義蒸發/冷凝模型。點擊interaction按鈕進入如圖9所示對話框。選擇from phase為liquid，選擇to phase為vapor，即為由液態轉化為氣態，選擇模型為evaproation-condensation。此時彈出模型定義對話框，如圖10所示。這里采用默認設置即可。
圖9 選擇蒸發/冷凝模型
圖10 設置蒸發模型
7 設置邊界條件
本例的邊界條件較為簡單。
Outlet：采用壓力出口，設置出口蒸氣含量100%，溫度372K
Walls：設置為絕熱邊界。設置heat flux為0
Hot wall：設置temperature為570K
設置operating conditions如圖11所示。
圖11 operation condition
設置參考密度為氣相密度0.5542。
8 求解方法
設置pressure為body force weighted，其他momentum、volume fraction、energy全采用quick算法，有利于提高計算精度。
在solution controls面板中設置亞松弛因子。設置pressurewie為0.5，momentum為0.2,volume fration為0.2。
9 初始化
初始化時設置temperature為372K。
需要patch兩個區域：
1、與hotwall相鄰網格節點。由于hotwall溫度高達570K，超出水的沸點373.15K，因此需要adapt出hotwall邊界相鄰節點區域，設置其溫度為373.15K。
2、Patch出初始水位。由于初始狀態下計算域中有深0.9m的水，因此需要通過patch將其標記出來。
展開 使用液膜蒸發冷凝模型+多相相互作用模擬一個封閉矩形空腔內的水蒸氣冷凝過程，環境溫度下降導致矩形外殼降溫，會使飽和水蒸氣在液膜上冷凝，但是冷凝一發生，組分air和h2o的殘差就特別大？時間步長取的0.01s，內迭代多少步都沒用，希望答疑解惑可支付50元報酬
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使用液膜蒸發冷凝模型+多相相互作用模擬一個封閉矩形空腔內的水蒸氣冷凝過程，環境溫度下降導致矩形外殼降溫，會使飽和水蒸氣在液膜上冷凝，但是冷凝一發生，組分air和h2o的殘差就特別大？時間步長取的0.01s，內迭代多少步都沒用，希望答疑解惑可支付50元報酬
1．蒸發冷凝模型理論
Fluent提供了兩種蒸發冷凝模型，分別是Lee模型和熱相變模型（Thermal Phase Change Model）
并且建議模擬蒸發冷凝時，使用熱相變模型（Therefore, it is generally recommended that you use the Eulerian multiphase formulation with the two-resistance
很多同學要研究的問題涉及到相變，如蒸發冷凝問題。對于冷凝，當溫度低于當前蒸汽壓力對應的飽和溫度時就會發生凝結。對于蒸發，蒸發可以在任何溫度下進行。Fluent自帶有蒸發冷凝模型，確切點說，Fluent自帶的相變模型更適用于沸騰和冷凝，其飽和溫度是一個定值，當然可以通過UDF使飽和溫度改變來模擬蒸發問題。
本例用一個簡單的例子來簡要描述Fluent蒸發冷凝模型的使用方法。
1 模型描述
[本例改編自fluent官方教程]
FLUENT中帶有蒸發/冷凝模型，可以用于蒸發與冷凝模擬。本例用一個簡單的例子來簡要描述該模型的使用方法。
1 模型描述
本例的模型較為簡單，如圖1所示。計算域高1m，寬0.2m。頂部邊界為壓力出口，底部有一高溫壁面hotwall，溫度570K，其他壁面wall為絕熱邊界。計算域內初始充滿0.9m深的水。劃分網格如圖2所示。
2 導入網格
打開fluent
干式蒸發器設計與校核
I.系統參數確定
利用SolKane對系統參數進行設計：
輸入蒸發溫度、冷凝溫度，過熱度設定為4℃，過熱度太大，會引起蒸發器設計面積過大；蒸發器壓降設定為0.5bar，過冷度設定在2.0℃，冷凝器壓降為0.3bar。
II.HTFS設計
1.Problem Definition項目定義 ⑴Application Options-應用選型
冷側與熱側的
傾情奉獻，漫漫的學習ansys過程中，把ansys軟件自帶的help文檔中的命令流文件全部搜集了，并做了很多注釋說明，提供到這里共大家參考與研究，共同提供ansys有限元軟件的操作與認知能力！！
命令流主要包括：
結構
熱學
流體
電磁（低頻電磁）
接觸
基本分析過程
高級分析過程
耦合
看到每個附件就知道是哪個分類了
結構部分的命令流文件
結構部分的命令流文件.rar
熱學分析的命令流文件
[p=21, 2, left][本例改編自fluent官方教程][/p]FLUENT中帶有蒸發/冷凝模型，可以用于蒸發與冷凝模擬。本例用一個簡單的例子來簡要描述該模型的使用方法。
1 模型描述本例的模型較為簡單，如圖1所示。計算域高1m，寬0.2m。頂部邊界為壓力出口，底部有一高溫壁面hotwall，溫度570K，其他壁面wall為絕熱邊界。計算域內初始充滿0.9m深的水。劃分網格如圖2所示。
學習ansys,假設說手里只有軟件,沒有任何的中文圖書(其實很多的中文圖書
就是完全的翻譯ansys自帶的HELP,而且有些翻譯的質量實在是不敢恭維,這里僅說利用ansys自帶的HELP).那么我建議以下的這種學習方式,假設你已經有了基本的有限元知識.簡易教程中用的是d版ansys9.0sp1.
1,養成良好的習慣,每一次的工作都建一個文件夾,并取一個文件名,
參看圖1.AVI。或者參看Basic
