Fluent液體混合的案例
基于S7-1200PLC的液體混合控制案例
1.掌握MOVE指令的使用
2.掌握比較指令的使用
3.掌握比較指令對步序類工藝設備的劃分程序編寫
二、任務描述
如圖所示（3-1-1）為液體混合控制示意圖。液體混合控制器上有三個電磁閥（YV1-YV3）和一個攪拌機（M）進行控制。詳細控制要求如下所示：
（1）按下啟動按鈕后，打開閥門A注入A液體，達到低液位感應器后停止注入A液體，穩液位30S后打開閥門B注入B液體。
（2）當到達高液位后關閉閥門B，啟動攪拌機自動對混合液體進行2分鐘的攪拌，攪拌完成后讓混合液體從出料口流出。
（3）等待1分鐘后，混合液流盡，出料口關閉。
（4）按下停止按鈕后，防止液體凝固，必須完成一個周期后才進行停止。
圖3-1-1 液體混合控制
三、相關知識
本案例需要使用的功能指令有MOVE指令和比較指令。案例中其他指令在相關章節中有介紹，在此不再贅述。此處為讀者介紹MOVE指令和比較指令相關知識。
1.移動指令 （MOVE）
MOVE 指令用于將單個數據元素從參數 IN 指定的源地址復制到參數 OUT 指定的目標地址，相關參數如下表：
LAD
參數
數據類型
說明
EN
BOOL
允許輸入
ENO
BOOL
允許輸出
OUT1
SInt, Int, DInt, USInt, UInt, UDInt, Real, LReal, Byte, Word, DWord, Char, WChar, Array, Struct, DTL, Time, Date, TOD, IEC 數據類型，PLC 數據類型
目的地地址
IN
源數據
每點擊“MOVE”指令中的一次，就增加一個輸出端。
展開 Fluent液體晃蕩VOF模型和UDF ￥20
10s.mp4
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。
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 
基于Ansys Fluent混合油導流仿真分析
表1 混合油相關參數
根據空心管的直徑，管孔大小，折合到每個管孔的流量為5 m3/h, 上表中除了以上混合油的參數，對于Ansys軟件的數限范圍也進行了一些設定，比如網格劃分中實體單元節點、關聯中的缺省值、平滑度等等，Fluent里面的分析有多種網格參數選項，不同選項為后續的網絡劃分、動態模擬等都會產生不同結果，而為了獲得最接近實際的流動效果，都需要做網格參數的設定。
3 混合油導流片表面流動仿真
3.1 導流面混合油流動設想
混合油從空心管道進口進入，充滿整個管道內腔，在管道的下側有小孔，混合油從小孔落下，由于管道內腔中的混合油有一定壓力，因此混合油是以一定速度從小孔中打出來的。有一定沖擊力的混合油流到導流片上，導流片表面是具有一定曲面的形狀，混合油就會相切于曲面，形成一個向特定方向流動的液體流。導流片表面混合油流動示意見下圖1。
在做這個混合油液體流仿真時，在Fluent中選擇和設定了相關的變量，變量在由于變量的選擇和設定不同，對于其結果是變化的。為了能夠看出混合油在導流片表面的流動狀態和流動方向，液體流的過程能否滿足設計意圖，因此，為了能夠獲取反映真實的仿真結果，結合混合油的特性，軟件參數設定的規范化，在變量選擇與設定上都盡量真實客觀。
圖1 導流片表面混合油流動示意圖(端面視角)
基于Fluent對混合油導流的仿真分析，在對模型進行修正后，再設定有關環境變量。
3.2 劃分網格
導流片模型是帶有一定弧度的曲面，對模型進行網格劃分，在網格劃分過程中，由于在建立原始模型時，有些建模過程產生了尖角、分隔線等，這些不利于網格劃分精度，甚至有可能會中斷網格劃分，因此在進行網格劃分之前，需要對分析的模型進行檢修。
展開 基于FLUENT的三通管流體混合
昨夜杏花雨落
關鍵詞：FLUENT，三通管，Mixture模型，計算流體力學，流體混合
利用FLUENT軟件對三通管內流體混合過程進行數值模擬。通過數值模擬手段對其幾何結構進行優化，可以探索得到其最優的結構參數和操作參數，主要評價指標為相體積分數和湍動能。以某一確定結構參數和操作參數的三通管為例進行以下數值模擬流程介紹。通過精細的網格劃分和仿真設置，模擬了三通管內部的流場特性，以云圖方式顯示了三通管內部流場的速度分布、壓力分布、相體積分數分布和湍動能分布。
在仿真過程中，首先建立三通道的三維模型。為提高仿真精度，對模型進行了poly網格劃分。隨后設置仿真參數，包括流體密度、粘度等參數。采用SST k-omega模型來描述流體的流動特性，使用Mixture模型作為多相流模型。后續可以通過改變結構參數和操作參數對其進行更為細致的數值模擬，以進一步優化其流場分布效果，找到所需最優結構參數及操作參數。
建立幾何模型時對其進行適當的結構優化便于數值模擬過程，網格劃分時對其施加一定的控制（如曲率和偏度）以提高網格質量，綜合得到網格質量大于0.2即可滿足一般仿真需求。幾何模型如圖1所示，網格劃分如圖2所示。
圖1幾何模型
圖2網格劃分
初始體積分數分布如圖3所示：
圖3初始體積分數分布
流體流動2s時刻，體積分數分布、速度分布、壓力分布及湍動能分布如圖4、圖5、圖6和圖7所示：
圖4 2s時刻體積分數分布
圖5 2s時刻速度分布
圖6 2s時刻壓力分布
圖7 2s時刻湍動能分布
最后，有需求歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯絡
展開 Fluent在混合彎頭中的流體流動和傳熱分析
在混合彎頭中的流體流動和傳熱分析
本例模型請關注公眾號，CAE備忘錄，回復elbow可獲得。
問題描述：
有一溫度為293.15K的流體從管道直徑為100mm入口進入，并與從管道直徑為25mm入口進入溫度為313.15K的流體進行混合，預測兩股流體混合后的流動情況和溫度分布情況。
創建Fluent 分析系統：
打開workbench17.2，將Fluid Flow(Fluent)單擊左鍵拖入空白處（也可以雙擊），選擇Save，將文件保存到制定目錄下（保持良好習慣）。這時候在Files 窗口中就會出現一些文件。之后你進行其他操作產生的文件，經過保存都會出現在這個窗口。
劃分網格：
幾何模型自行建模，如果用其他三維軟件，可以導入X_t或者stp格式文件。導入幾何模型之后，雙擊A3欄的Mesh，進入網格劃分界面。
首先，為每個面進行命名，選擇面并右鍵選擇Create Named selection，對應名稱為，進口命名為inlet_large和inlet_small，出口命名為pressure_outlet，壁面命名為wall，對稱面命名為Symmetry，這樣命名可以方便在Fluent中設置邊界條件。
命名完成之后，在mesh上右鍵選擇size，選擇整個體，在Element Size處填入0.006m，如果要設置膨脹層，則單擊Mesh，在下方Details of Mesh 中選擇inflation設置膨脹層各個參數（這里也可以不用設置），將Use Automatic Inflation 改為 Program Controlled。最后在Mesh上右鍵選擇generate mesh，這時網格已經劃分完畢，將網格劃分界面關閉，在Project schematic中的mesh右鍵選擇update.
展開 使用ANSYS Fluent的DEM模型(離散單元法)演示轉鼓中的顆粒混合
目錄與軟件介紹
幾何與網格化
Fluent設置
動畫
關注【上海安世亞太】官方微信，獲取更多原創最新文章、活動資訊，還有限時免費資料分享，等你來拿！
Fluent隱射式冷熱水混合換熱器的數值模擬 ￥10
1、問題描述：隱射式冷熱水混合換熱器中，冷水自左側管道入口流入，經漸縮管道后，加速通過，同時壓強降低。在管道喉部產生真空度，將熱水管道中的熱水吸入主管道，冷熱水混合后，經右側管道流出。
2、模型建立如下：
3、網格劃分結果如下：
4、部分計算結果如下：
Z=0平面上的壓力云圖
Z=0平面上的總壓
X=-0.01、-0.005、0、0.005、0.01處的壓力分布
付費部分有詳細操作教程及結果分析
展開 