Fluent氣體的案例
Fluent VOF氣體上浮問題
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本案例利用Fluent中的VOF模型，對氣體上浮問題進行了仿真計算。
該案例為多個通氣孔注入氣體問題，幾何模型與仿真計算過程比較簡單，但通過該案例可延伸到魚缸增氧等較為復雜的仿真問題。
1 前處理設置
采用scdm建立如下圖所示的仿真計算幾何模型。
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采用了Fluent meshing進行前處理，采用多面體+核心六面體的方法對體網格進行劃分，入口區域對網格進行了加密。
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2 計算設置
2.1 導入網格
通過Switch to Solution導入網格進行求解計算。
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2.2 General設置
選擇瞬態計算，并設置重力加速度
2.3 材料定義
此處添加材料為water作為海水。
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2.4 模型設置
采用k-w SST 湍流模型，并開啟歐拉模型。
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2.5 邊界條件
簡單模擬氣體上浮的問題，下端多個圓孔端被定義為速度進口，上端定義為壓力出口，其他部分皆為壁面。
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首先設置速度進口的相關參數。
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然后將出口設置為壓力出口。
2.6 初始化設置
進行初始化設置，選擇初始化的方法。
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3 后處理設置
通過mesh與contours添加后處理云圖。
4 造波結果
導入氣體上浮過程的動畫。
來源公眾號：CFD仿真庫
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展開 FLUENT管道內氣體擴散模擬
文章發布：上海安世亞太官方訂閱號（搜索：PeraShanghai）
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本教程演示了管道內釋放某氣體后擴散的模擬過程。
啟動FLUENT并導入網格
（1）在Windows系統下執行“開始”→“所有程序”→ANSYS 2021→Fluid Dynamics→Fluent 2021命令，啟動Fluent 2021。
（2）單擊主菜單中File→Read→Mesh命令，導入.msh網格文件。
定義模型
（1）單擊命令結構樹中General按鈕，彈出General（總體模型設定）面板，在Solver中Time選擇Transient，進行瞬態計算。
設置湍流模型
（1）在模型設定面板Models中雙擊Viscous按鈕，彈出Viscous Models對話框，在Model中選擇Realizable k-epsilon，單擊OK按鈕確認。
設置多組分模型
（1）在模型設定面板Models中雙擊Species按鈕，彈出Species Model對話框，選擇Species Transpor，Miture Material選擇propane-air。
展開 FLUENT高壓氣體釋放模擬
本教程演示了氣瓶中高壓氣體釋放過程中的流體流動和傳熱問題的設置和求解。
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cad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）右鍵單擊模型樹中Mesh選項，依次選擇Mesh→Insert→Inflation，boundary選擇氣瓶周邊曲線，在Maximum Layers中輸入10。
（3）設置網格尺寸為5mm。
（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，如圖16-16所示。
展開 fluent species transport進行氣體置換 ￥10
1、首先選擇fluent 模塊，導入幾何模型。2、導入模型后，我們進行網格劃分。定義出入口和wall。考慮計算機的計算能力，選擇合適的網格密度。3、選擇double precision，species transport必須采取雙精度，定義并行計算的核心為2.。其他的默認即可。4、進入fluent求解器后，選擇transient 的瞬態計算模型，選擇添加重力加速度（這個加不加其實差別不大）。5、考慮模型為湍流模型，選擇流體的黏性模型為K-epsilon。參數默認即可。6、選擇species transport。這里我們不考慮反應模型。只考慮內部流場的組分分布。Inlet diffusion因為只導入100%的N2，所以不用勾選。這里的mixture material可以選擇不同的材料。這里我們不做改變，因為內部就是空氣。可以在隨后的patch定義材料的比例。7、這里材料不變。8、這里的body材料為mixture-template及開始選擇的氧氣、水蒸氣和氮氣的混合模型。9、定義入口速度為30m/s，species為100%N2.。10、定義壓力出口為1bar。11、選擇PISO求解，這個在瞬態計算中容易收斂。12、監控殘差，根據仿真所需精度來定義。這里選擇改變h2o和o2為0.0001。13、進行模型初始化，選擇inlet為compute from為inlet。14、進行初始模型的patch，定義原始的氧氣o2為0.22。15、保存間隔為10個步長。16、定義timestep為0.001s，計算的總體時間步為1000.一般認為時間步長的計算為：L為單元的尺寸，v是入口速度。
展開 
fluent三角形截面管道氣體流動 ￥20
1. 仿真條件
2. 仿真結果(情形4)
Fluent-化學反應-1 預混氣體（甲烷空氣）化學反應的數值模擬
EX5-6.rar
gaseous combustion.zip
wb.rar
Fluent專家-化學反應-1
預混氣體（甲烷空氣）化學反應的數值模擬
案例簡介
本案例涉及空氣與甲烷的反應，空氣入口速度8m/s，入口直徑1mm，甲烷的入口速度為4m/s，兩個入口間距3mm，水平直管段長度為15mm，寬為0.5mm，幾何模型如下圖所示。
視頻播放地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10173
fluent-化學反應-案例1-預混氣體（甲烷空氣）化學反應的數值模擬
hxfy-1.rar
fluent-化學反應-案例1-預混氣體（甲烷空氣）化學反應的數值模擬
案例簡介
本案例涉及空氣與甲烷的反應，空氣入口速度8m/s，入口直徑1mm，甲烷的入口速度為4m/s，兩個入口間距3mm，水平直管段長度為15mm，寬為0.5mm，幾何模型如下圖所示。
知識點：化學反應、渦耗散模型、甲烷空氣混合物模型、燃燒、繪制xy plots曲線等
視頻播放地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10173
Fluent實現大量氣泡的隨機分布案例
圖5生成journal文件程序
導入Fluent后，查看氣體和液體相分布，圖6為300個氣泡的初始分布，對于不同的要求，可以在程序中調整氣泡數量和大小。
圖6 300個初始氣泡隨機分布在管道中
3、展望
對于上述方法和程序，還可以進行改進，例如氣泡大小的分布通常符合對數正態分布，為了實現與試驗數據類似的分布，可以通過分析試驗數據分布的均值和方差，再通過matlab的lognrnd函數生成均值和方差一樣的對數正態分布隨機數，使得氣泡大小分布更符合實際。
最后，有相關需求，歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯絡
