Fluent管道計算
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-04-12
Fluent管道計算的視頻教程
fluent專家-離散相-案例1-管道內(nèi)顆粒運動軌跡的模擬
fluent-離散相-案例1-管道內(nèi)顆粒運動軌跡的模擬 案例簡介 本案例模擬顆粒隨著氣流流動時的變化軌跡及與管壁的碰撞，采用DPM模型進行模擬計算，模型如圖所示，直徑為50mm，長度為1000mm，球形顆粒直徑為1mm，攜帶球形顆粒的氣流以1m/s的速度從入口流入。 視頻從建模到最后結(jié)果后處理，全程錄制，讓大家可以自己按照視頻做出來 知識點：dpm模型、侵蝕模型、等等
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管道天然氣泄漏FLUENT仿真手把手零基礎(chǔ)入門進階有聲解說教程（#184/193/158）
地下管道天氣然泄漏FLUENT仿真-有/無側(cè)風，有/無土壤（多孔介質(zhì)），有/無障礙物 影響#184#193#158對比 泄漏示意圖如下，空間大小100m*100m，#184仿真不考慮土壤（多孔介質(zhì)）的影響（即仿真僅對地上部分建模，不對地下部分建模），#193仿真考慮多孔介質(zhì)影響。 無風工況示意圖（左）和有風工況示意圖（右）
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Fluent管道計算的實例教程
一、案例簡介
如圖1 所示的管道，水平管道長度為150mm，直徑為24mm，豎直管道直徑為16mm，高度為50mm，分別距離左端面45mm 和95mm，整體管道壁厚為2mm。20℃的低溫水從左端的入口流入，流速為1m/s，50℃的液態(tài)水和80℃的液態(tài)水分別從豎直的管道流入，流速均為0.5m/s，冷熱水流混合后從右端流出，周圍的環(huán)境溫度為20℃。
圖1 管道結(jié)構(gòu)示意圖
二、設(shè)計思路
幾何模型建立
流體域網(wǎng)格劃分
Fluent 計算
溫度加載
穩(wěn)態(tài)熱分析
溫度加載
熱應(yīng)力分析
三、模型建立
在workbench 的工具箱中拖拽Fluid Flow（Fluent）、Steady-State Thermal 和Static Structural模塊進入工作界面中，數(shù)據(jù)傳送關(guān)系如圖2 所示。
圖2 數(shù)據(jù)傳送關(guān)系
在SolidWorks 中建立相應(yīng)模型， 并轉(zhuǎn)化成ansys 適用的x_t 格式。
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本教程演示了管道內(nèi)釋放某氣體后擴散的模擬過程。
啟動FLUENT并導(dǎo)入網(wǎng)格
（1）在Windows系統(tǒng)下執(zhí)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(dǎo)入.msh網(wǎng)格文件。
定義模型
（1）單擊命令結(jié)構(gòu)樹中General按鈕，彈出General（總體模型設(shè)定）面板，在Solver中Time選擇Transient，進行瞬態(tài)計算。
設(shè)置湍流模型
（1）在模型設(shè)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(shè)置多組分模型
（1）在模型設(shè)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 1風扇流場分析
1.1案例介紹
風扇可以用于發(fā)動機的冷卻等很多場景，合理的風扇設(shè)計將極大地提高風扇的效率，但由于管道風扇內(nèi)部流動非常復(fù)雜，通過理論計算對其流動進行定性分析十分困難，風洞試驗雖然可以得到其流動參數(shù)和噪聲特性，但也無法對流場內(nèi)部的流動細節(jié)進行描述。
本案例演示如何利用Fluent進行風扇流動特性和噪聲特性計算。
1.2幾何建模和流場計算域建立
本案例風扇外徑為384mm，輪轂直徑為140mm，輪轂比為0.365，8扇葉均勻分布，外流場建模充分考慮到進氣試驗標準，入口區(qū)長度至少為入口處管道直徑的六倍；而出口區(qū)的長度則應(yīng)保證至少為出口位置管道直徑的十倍；至于旋轉(zhuǎn)流體區(qū)，是指包含了風扇本體以及周圍流場的圓柱體區(qū)域，應(yīng)當保證其尺寸盡量靠近風扇葉片的直徑，最終風扇模型和外流場模型分別如下圖所示。
1.3模型網(wǎng)格的劃分
網(wǎng)格生成作為仿真計算中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其結(jié)果直接控制了后續(xù)計算過程的效率與精度。為了保證劃分結(jié)果的質(zhì)量，應(yīng)選擇合適的網(wǎng)格尺寸，防止太疏或太密的網(wǎng)格產(chǎn)生，在流量梯度較大的流動區(qū)域內(nèi)，應(yīng)當盡量提高網(wǎng)格質(zhì)量（高細密度，較小的歪斜度）；至于梯度小的區(qū)域可以在保證精度的基礎(chǔ)上適當較少網(wǎng)格數(shù)目。
本案例旋轉(zhuǎn)流體區(qū)由于包含了風扇本體且流動情況最為復(fù)雜，為了保證足夠的計算精度，該區(qū)域網(wǎng)格尺寸最小。管道區(qū)網(wǎng)格尺寸較旋轉(zhuǎn)區(qū)略大，最終劃分結(jié)果如下圖。
1.4邊界條件設(shè)定與旋轉(zhuǎn)模型選取
完成網(wǎng)格生成后需進行邊界條件的設(shè)置。
展開 8 計算求解
（1）單擊主菜單中Solve→Run Calculation按鈕，彈出Run Calculation（運行計算）面板。
在Number of Iterations中輸入1000，單擊Calculate開始計算。
（2）計算收斂完成后，單擊單擊主菜單中File→Close Fluent按鈕退出FLUENT界面。
9 結(jié)果后處理
（1）雙擊C4欄Results項，進入CFD-Post界面。
（2）單擊任務(wù)欄中 （云圖）按鈕，彈出Insert Contour（創(chuàng)建云圖）對話框。輸入云圖名稱為“erosion”，單擊OK按鈕進入云圖設(shè)定面板。
（3）在Geometry（幾何）選項卡中Locations選擇wall document，Variable選擇Dpm Erosion Rate Finnie，單擊Apply按鈕創(chuàng)建腐蝕速率云圖。
展開 選擇anthracite，在Density處填入2400，單擊Change/Create按鈕并關(guān)閉Fluent Database Materials對話框。
6 設(shè)置邊界條件
（1）單擊主菜單中Setting Up Physics→Zones→Boundaries按鈕啟動的邊界條件面板。
（2）在邊界條件面板中，選擇inlet，Phase選擇phase-1，單擊Edit按鈕彈出邊界條件設(shè)置對話框。Velocity Magnitude輸入1.1，單擊OK按鈕確認退出。
7 求解控制
（1）單擊主菜單中Solving→Controls→Controls按鈕，彈出Solution Controls（松弛因子控制）面板。在Under-Relaxation Factor中Pressure中填入0.7，Momentum中填入0.3。
8 初始條件
（1）單擊主菜單中Solving→Initialization按鈕，彈出Solution Initialization（初始化設(shè)置）面板。
Initialization Methods中選擇Standard Initialization，單擊Initialize按鈕進行初始化。
9 計算求解
（1）單擊主菜單中Solve→Run Calculation按鈕，彈出如圖16-28所示Run Calculation（運行計算）面板。
在Time Step Zize中輸入0.001，Number of Iterations中輸入3000，勾選Data Sampling forTime Statistics，單擊Calculate開始計算。
展開 
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Fluent管道計算的最新內(nèi)容
文丘里洗滌器除塵效率的CFD模擬研究
1. 背景介紹
文丘里洗滌器其工作原理是利用高速氣流將注入的液體撕裂破碎成大量細小液滴，形成一個巨大的氣液接觸界面。安全殼內(nèi)攜帶放射性粉塵的氣體通過文丘里管時，粉塵顆粒與液滴發(fā)生碰撞、慣性攔截和擴散等作用，從而被液滴捕獲并最終從氣流中分離出來。由于其結(jié)構(gòu)簡單、除塵效率高且可靠性好，文丘里洗滌器在核能、化工、冶金等工業(yè)廢氣處理領(lǐng)域具有重要地位。
本案例對圓柱繞流的氣動噪聲展開了仿真計算。主要涉及到二維模型LES大渦模擬的開啟、FW-H模型的使用。計算模型簡單，為氣動噪聲常用的驗證模型。通過對該案例的學習，后續(xù)可以通過該方法對各類航空航天、船舶等領(lǐng)域的氣動噪聲展開預(yù)報。
1 workbench 設(shè)置
本案例計算模型簡單，相關(guān)的workbench設(shè)置如下圖：
2 SCDM 設(shè)置
2.1 導(dǎo)入幾何
本案例采用的圓柱體直徑為
本案例對埋地摻氫天然氣管道在土壤多孔介質(zhì)影響下的氣體泄漏擴散規(guī)律展開了仿真計算。主要涉及到多孔介質(zhì)，組分傳輸，局部初始化三個部分。計算模型依據(jù)相關(guān)文獻進行設(shè)置，對摻氫20%的天然氣泄漏擴散情況展開分析，通過對該案例的學習與掌握，后續(xù)可以對制定管道泄露應(yīng)急決策方案進行相關(guān)指導(dǎo)。
1 workbench 設(shè)置
本案例的計算模塊如下圖所示：
2 SCDM 設(shè)置
2.1 導(dǎo)入幾何
本案例利用Fluent 內(nèi)置雙向流固耦合FSI對液艙晃蕩仿真展開了計算，提供了一種更為便捷快速的分析方法，對不同楊氏模量的液艙內(nèi)部構(gòu)件進行分析，后續(xù)可以通過該案例對不同的雙向流固耦合模型展開計算分析。
1 SCDM 設(shè)置
1.1 導(dǎo)入幾何
本案例根據(jù)相關(guān)文獻，建立了對應(yīng)的液艙幾何模型。H為0.3m，寬度B為0.45 m，液艙靜止自由液面高度h為0.09m(30%H）：柔性構(gòu)件的厚度
本次模擬對象為某鋼廠二棒線及二高線加熱爐管道及除塵器，共2套系統(tǒng)：1）煤煙脫硫除塵系統(tǒng)；2）空煙脫硫除塵系統(tǒng)；煤煙系統(tǒng)中二棒加熱爐煤煙及2臺高線加熱爐煤煙共3路煙氣混合后進入SDS脫硫除塵裝置，經(jīng)脫硫除塵后通過引風機排放；空煙系統(tǒng)中二棒加熱爐空煙及2臺高線加熱爐空煙共3路煙氣混合后進入SDS脫硫除塵裝置，經(jīng)脫硫除塵后通過引風機排放。現(xiàn)采用CFD技術(shù)對上述兩套系統(tǒng)100%負荷及50%負荷時
本案例利用Fluent對護衛(wèi)艦經(jīng)典模型SFS2進行靜態(tài)流場計算。
本文僅計算了來流速度為20.6m/s的工況，計算結(jié)果與相關(guān)實驗較為接近。
1 workbench 設(shè)置
1.1 選擇流體流動（帶有Fluent 網(wǎng)格劃分功能的Fluent）
2 SCDM 設(shè)置
2.1 導(dǎo)入幾何
下圖為SFS2幾何結(jié)構(gòu)圖。
下圖為計算域幾何圖。入口為inlet，出口為outlwt
本案例利用Fluent中的滑移網(wǎng)格模型（RBM)，對螺旋槳敞水水動力性能問題進行了瞬態(tài)仿真計算。該案例僅對4119槳的瞬態(tài)計算進行了簡單演示，其余的旋轉(zhuǎn)機械的仿真設(shè)置與本案例基本一致，可按照該案例進行相關(guān)設(shè)置。
本文僅計算了進速系數(shù)為0.4的工況，計算結(jié)果與相關(guān)實驗較為接近。
與Fluent MRF 旋轉(zhuǎn)機械（一）的結(jié)果相比，瞬態(tài)計算結(jié)果與實驗值更為接近。
1 workbench 設(shè)置
1.1
<p class="ql-align-center"><br></p><p>本案例利用Workbench的參數(shù)化功能，簡單的對不同攻角的翼型展開了參數(shù)化仿真計算。</p><p>該案例為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多種不同模型的參數(shù)化建模仿真計算問題等較為復(fù)雜的仿真問題。</p><p><strong>1 前處理設(shè)置</strong></p><p>以NACA2415的幾何尺寸，長為
<p>本案例對埋地摻氫天然氣管道在土壤多孔介質(zhì)影響下的氣體泄漏擴散規(guī)律展開了仿真計算。主要涉及到多孔介質(zhì)，組分傳輸，局部初始化三個部分。計算模型依據(jù)相關(guān)文獻進行設(shè)置，對摻氫20%的天然氣泄漏擴散情況展開分析，通過對該案例的學習與掌握，后續(xù)可以對制定管道泄露應(yīng)急決策方案進行相關(guān)指導(dǎo)。</p><p><br></p><p><strong>1 workbench 設(shè)置</strong></p><p>本案例的計算模塊如下圖所示
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一、概述
隨著計算科學以及數(shù)值分析方法的不斷發(fā)展，流固耦合或交互作用 （fluid structure coupling 或 fluid structure interaction）研究從 20 世紀 80 年代以來，受到了世界學術(shù)界和工業(yè)界的廣泛 關(guān)注。流固耦合問題是流體力學（Computational Fluid Dynamics，CFD）與固體力學 （
