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液滴蒸發fluent模擬
Fluent(axi, dp, pbns, eulerian, spe, lam, transient) 傳熱模型: constant-htc: 10000 傳質模型: species-mass-transfer, Mass Transfer Coefficient: From Phase: 0.05, To Phase: 0.5 從Youtube上看到的一個案例,自己試了試復現了下,用的fluent蒸發冷凝模型
十三、FLUENT蒸發/冷凝模型
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 三十、Fluent兩種蒸發-冷凝模型理論及設置
與本地存儲的文件不同,這些表一旦被讀入,就會作為Fluent case文件的一部分被寫出來。不必維護表的本地副本。
⑤ 如果選擇空化、蒸發-冷凝或沸騰,從From phase(源相)中選擇的相必須是液體,To phase必須是蒸汽。如果是組分輸運模型模擬相變問題,且其中一相是氣體,則必須設置To phase為氣體。
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fluent利用蒸發/冷凝模型模擬沸騰
[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。
圖1 計算域描述
圖2 網格模型
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。如圖3所示。
圖3 scale計算域
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。如圖4所示設置。
圖4 設置求解器
4 設置計算模型
添加多相流模型為mixture模型,勾選slip velocity及implicit body force,設置歐拉相數量為2。如圖5所示。
圖5 多相流模型選擇
圖6 能量方程
激活能量方程。如圖6所示。
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 
[轉載]Fluent中的蒸發/冷凝模型實例
[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,導入上步生成的網格模型。Scale檢查網格尺寸。如圖3所示。
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。如圖4所示設置。
圖4 設置求解器
4 設置計算模型
添加多相流模型為mixture模型,勾選slip velocity及implicit body force,設置歐拉相數量為2。如圖5所示。
激活能量方程。如圖6所示。
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。
Water-liquid屬性:
Density:1000kg/m3
Viscosity:0.0009kg/m-s
Standard state enthalpy:0 j/kgmol
Reference temperature:298k
其他采用默認屬性。
展開 三十四、Fluent液體噴霧蒸發模擬
概念
液體噴霧蒸發現象是生活中常見到的一種現象,廣泛應用于化工行業,對Fluent進行設置可模擬這類現象。
2. 模型描述
本案例模擬甲醇在鼓風霧化器中的霧化,甲醇在被引入鼓風霧化器之前被冷卻到-10℃。霧化器中有一股環形旋轉的氣流。同時為了簡化模型,本模型使用了旋轉周期性網格,只畫了1/12即30°的模型。
3. 基本設置
3.1 導入網格:
使用Fluent軟件打開Chapter34.msh.gz網格文件,文件在本文末尾鏈接資源內。
3.2 修改模型尺寸
本案例模型尺寸保持默認即可,關于scale mesh詳細設置查看Chapter31 Fluent空化模型
3.3 求解器設置
基于壓力求解器,穩態設置
4. 設置計算模型
4.1 能量方程
打開能量方程
4.2 湍流模型設置
4.3 組分輸運模型
打開組分輸運模型,將mixture material更改為methyl-alcohol-air(甲醇空氣混合物)
注:默認情況下這里的材料為mixture-template,想要出現methyl-alcohol-air需要在material面板下進行設置。設置好后此處才可選擇methyl-alcohol-air
5. 材料設置
5.1 添加methyl-alcohol-air材料
Materials-Mixture
在Materials下,單擊Mixture...
展開 Fluent專家-udf-1 (液體的蒸發相變模擬)
evaporation and condensation.rar
液體水-水蒸汽udf.txt
watervapor.c.txt
wb.rar
wb11.rar
Fluent專家-udf-1
(液體的蒸發相變模擬)
案例簡介
本案例對二維容器內水的蒸發相變過程進行模擬分析,容器底部被持續加熱,容器內裝滿水,液面為自由液面,與底部接觸的水蒸發形成水蒸汽氣泡,并逐漸上竄至液面逸出,屬于動態變化過程。
本案例通過udf來定義了水與水蒸汽之間的轉換。
Fluent仿真實例 – DPM模型仿真噴淋水滴在熱空氣管道中蒸發
管中分布著水滴噴入器,在管中,水滴將會被熱空氣加熱蒸發相變為水蒸氣,液滴、水蒸氣和熱空氣一起混合從出口流出。
CFD仿真思路:
先求解沒有液滴的流場;
啟動DPM模型+Species模型仿真液滴以及蒸發問題。
1、啟動軟件并導入網格
1.1 啟動Fluent軟件,選擇3D雙精度求解器。
1.2 導入網格,網格文件在文章底部有下載鏈接。
2、模型設置
2.1 啟動能量方程。
2.2 湍流模型。
2.3 啟動組分傳輸模型Species Model。當設置后點擊會彈出一個information確認框,點擊ok確定即可。
2.4 設置離散型DPM模型。
3、材料設置
對于本工況,空氣、水、O2和N2保留默認設置。
4、邊界條件
4.1 進口邊界,設置進口速度為16 m/s,設置進口溫度為900K,設置物料組分O2為0.23。
4.2 出口邊界,設置物料組分O2為0.23。
5、操作條件
6、設置水滴噴射點。
6.1 噴射點0,操作Dedine -> Injections…
點擊Create按鈕后,彈出設置框。
在Turbulent Dispersion按鈕,設置Discrete Random Walk Model。
6.2 建立噴射點1。噴射點1只是在噴射點0的基礎上,只修改噴射位置而已,所以操作上只需要copy噴射點0,然后修改位置即可。
6.3 copy噴射點1,建立其它7個噴射點,噴射點的位置如下列表,同時Total Flow Rate設置為0.003。
7、求解設置
7.1 離散方案和收斂殘差保持默認。
展開 (轉載)發動機燃燒室
液滴破碎機理、流動、摻混、蒸發……fluent到現在都沒法直接模擬霧化顆粒細度。
三旋流頭部的套筒臺階高度,改一點點,排放性能就可能截然不同,你還找不出理論來解釋。
文章轉載自微信公眾號:FESIM有限元分析 歡迎關注
三十七、Fluent冰塊融化模擬
Fluent不僅可以對蒸發-冷凝進行模擬(參見文章十三和文章三十),還可模擬凝固-融化過程。</p><p><br></p><p>相較于蒸發-冷凝模型,Fluent中的融化-凝固要簡單很多。下面我們以案例進行講解。</p><p><br></p><p><br></p><p><span style="color: rgb(255, 129, 36);">使用限制:</span></p><p><span style="color: rgb(255, 129, 36);">1.只能與基于壓力的求解器一起使用;不適用于基于密度的求解器。</span></p><p><span style="color: rgb(255, 129, 36);">2.不能用于可壓縮流動。</span></p><p><span style="color: rgb(255, 129, 36);">3.在一般的多相流模型(VOF、Mixture和歐拉)中,只有 VOF 模型可以與凝固/熔化模型一起使用。</span></p><p><br></p><p><br></p><p><strong>2. 模型描述</strong></p><p> </p><p>本例的模型很簡單,冰塊在高溫壁面加熱融化,其中底面和右面均為高溫壁面,而上面和左面則為絕熱壁面。</p><p><br></p><p> <img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/8tJMdLVYZyicGpcjP876VAVeBy8qbYEXlJZx4G4iaTK9Aw46W7XJuwgeMLBRnicnCtUvoVRa9R91cfLZMmWhDGrDA/640?wx_fmt=jpeg" width="639" style=""> </p><p><br></p><p><strong>3.
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