fluent多相流的案例
FLUENT多相流算法專題之一：VOF算法發(fā)展歷程，原理及應(yīng)用 ￥299
VOF算法的Fluent應(yīng)用案例
一般來說VOF主要解決多相流中氣液邊界變形問題，當(dāng)邊界隨著時間和空間的變形是所面臨的問題的重要影響因素時，一般VOF算法都是最佳的選擇。以前的帖子中，應(yīng)用FLUENT的VOF算法解決實際工程問題的具體案例有五個，即沸騰，液滴，潰壩以及液晃和波浪問題。
FLUENT多相流案例之二：基于VOF模型的水平薄膜沸騰仿真
FLUENT多相流案例之三：基于VOF模型的墨水噴嘴液滴形成過程仿真
FLUENT多相流案例之四：基于VOF模型的大壩潰壩仿真
ANSYS流固耦合分析之四：儲液罐液體晃動效應(yīng)即重力波的兩個特征
VOF算法的浮體入水過程的數(shù)值模擬
總的來說，VOF算法重點解決多相流中的邊界運動問題。例如最典型的瑞利-泰勒不穩(wěn)定問題，即重力作用下，一種流體侵入另一種流體的進程中產(chǎn)生的湍流及隨之發(fā)生的界面上的湍流混合過程。FLUENT中的VOF算法可以較為精細(xì)的仿真這一物理過程。
Fluent中使用VOF算法的注意事項
盡量選擇四邊形或六面體網(wǎng)格
F函數(shù)的插值方法有三種，其中Geo-Reconstruct是目前最精確的界面跟蹤方法，是對大多數(shù)瞬態(tài)VOF計算所推薦使用的方法。 Donor-Acceptor和Euler-Explicit 則為遇到模型存在大量扭曲網(wǎng)格，Geo- Reconstruct算法失效時的備選插值算法，但他們的計算精度會降低。
VOF模型主相定義不存在特殊要求，但多相流體中存在可壓縮流體，則可壓縮流體只能定義為主相，并且可壓縮流體只能考慮一種。
展開 FLUENT多相流高級培訓(xùn)
海基研發(fā)埠CAE培訓(xùn)中心將于2013年6月8-9日在北京舉辦FLUENT多相流高級培訓(xùn)課程大綱如下：
[p=25, null, left]第一章
多相流流體力學(xué)概述
1. Introduction to mutliphase Fluid Mechanics 多相流流體力學(xué)簡介
2. Governing Equations of Fluid Mechanics流體力學(xué)控制方程
2.1 Particle motion description in Lagrange frame 拉格朗日框架粒子運動學(xué)描述
2.2 Particle field description in Euler frame 歐拉框架粒子場描述
3 physical charater of multiphase flow 多相流物理特征
4、Guide of Multiphase model application in FLUENT FLUENT多相流模型應(yīng)用引導(dǎo)
[p=25, null, left]
[p=25, null, left]第二章 DPM 模型
1. Introduction to DPM model DPM模型簡介
2. particle charater 粒子特征
3. the method of computing particle track 粒子軌跡計算方法
4. turbulence model 湍流模型
5. Boundary condition 邊界條件
6. interaction of fluid and particle 流體與顆粒的耦合
7.
展開 ANSYS FLUENT 多相流模型 附ANSYS Fluent Customization
但在多相流系統(tǒng)中相的概念意義更廣泛。在多相流中，相被定義為一種對浸沒其中的流體及勢場有特定的慣性響應(yīng)及相互作用的可分辨的物質(zhì)。例如，同一種物質(zhì)的不同尺寸顆粒都可以被看作不同的相，因為相同尺寸的顆粒集合對流場具有相似的動力學(xué)響應(yīng)。
多相流具有多種存在方式，以兩相體系為例，可分為：氣液多相體系；氣固多相體系；液固多相體系；不相溶的液液體系。
FLUENT中的多相流模型
ANSYS FLUENT 提供了豐富的多相流模型，被廣泛應(yīng)用于能源化工、環(huán)境工程、冶金礦山、汽車、航空航天、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等各個行業(yè)：
? Lagrangian Dispersed Phase Model (DPM)
? Volume of Fluid model (VOF)
? Eulerian Model
? Mixture Model
DPM模型：追蹤離散顆粒的運動軌跡，如噴霧干燥爐、煤粉爐、液體燃料噴霧燃燒等，顆粒噴入后，可以和連續(xù)相間進行熱量、質(zhì)量和動量的傳遞；
FLUENT中引入的DDPM模型和EDM模型，更有效的考慮了顆粒間的相互碰撞和彈性力等因素，能很好的模擬密相顆粒流。
展開 FLUENT多相流模型
FLUENT多相流模型
多相流模型.pdf
FLUENT多相流案例之八：基于FLUENT融化模型的晶體CZ法生長過程仿真 ￥9
基于FLUENT融化模型的晶體CZ法生長過程仿真
如下圖所示，在一個直筒型的熱系統(tǒng)中，采用石墨電阻加熱，將裝在高純度石英坩堝中的多晶半導(dǎo)體熔化，然后將籽晶插入熔體表面進行熔接，同時轉(zhuǎn)動籽晶，并反轉(zhuǎn)坩堝，將籽晶緩慢向上提升，經(jīng)過引晶、放大、轉(zhuǎn)肩、等徑生長、收尾等過程，由此，單晶半導(dǎo)體就生長出來了。該方法被稱為CZ法(連續(xù)直拉法）。
Cz法單晶生長過程中涉及凝固的流體流動問題，而Fluent多相流中的凝固模型非常適合用來模擬連續(xù)鑄造過程，本算例中將采用自定義函數(shù)設(shè)置固定的提拉速度，模擬固體材料不斷從鑄造區(qū)域被拉出的過程。熔融狀態(tài)的金屬半導(dǎo)體在坩堝內(nèi)冷卻，坩堝邊界溫度為1400k，入口速度為0.00101m/s，溫度為1300k，出口速度為豎直0.001m/s，同時具有旋轉(zhuǎn)角速度1rad/s，溫度為500k，金屬自由液面溫度為1400k，由于馬蘭戈尼效應(yīng)，存在表面張力梯度-0.00036n/m-k，固體邊界溫度為500k，同時存在相對于內(nèi)部單元的旋轉(zhuǎn)速度1rad/s。具體邊界條件如下圖所示。
仿真計算結(jié)果如下圖所示
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展開 FLUENT多相流案例之六：基于歐拉模型并考慮臭氧分解反應(yīng)的流化床氣/固兩相流仿真 ￥99
采用UDF定義流化過程的阻力和化學(xué)反應(yīng)速率，其中流化過程的阻力表達(dá)式與FLUENT多相流案例之五：基于歐拉模型的二維均勻流化床仿真中一致。
而化學(xué)反應(yīng)速度定義的UDF截圖如下：
臭氧分布結(jié)果
臭氧速度云圖
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4/12 Ansys Fluent2022R1多相流功能更新
內(nèi)容簡介
Ansys Fluent一直不遺余力，不斷的引入新的模型和算法，幫助用戶更加便捷有效的解決工程中遇到的復(fù)雜多相流問題，加速仿真，幫助減少工程設(shè)計中過度依賴經(jīng)驗的現(xiàn)狀，提高設(shè)計的性能，增加收益。本次報告將重點介紹Ansys Fluent多相流模型的更新進展以及應(yīng)用案例，如VOF模型，歐拉多相流模型，DPM模型，以及模型轉(zhuǎn)換方面的更新以及部分應(yīng)用實例。
時間
2022年4月12日（周二）16:00-17:00
費用
免費
講師簡介
蔣雪冬|Ansys
西安交通大學(xué)博士，2018年加入Ansys，側(cè)重于多相流領(lǐng)域，有著豐富的仿真經(jīng)驗，主要負(fù)責(zé)能源，石油化工等領(lǐng)域的支持。曾在國家能源投資集團擔(dān)任仿真工程師，有多年豐富的仿真經(jīng)驗和工程設(shè)計經(jīng)驗。
展開 fluent 多相流教程——隨波逐流
Fluent 多相流教程.pdf
本案例教程僅為相應(yīng)視頻教程的簡要講義，方便我個人講解和相關(guān)學(xué)員的深入理解；為避免單獨私信發(fā)送，特將其分享給大家，希望有所幫助。
若仔細(xì)學(xué)習(xí)視頻及教程后，仍有相關(guān)的技術(shù)疑問，可私信與我溝通。
fluent-多相流-水槽內(nèi)推板造波浪
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fluent-多相流-水槽內(nèi)推板造波浪
左邊有一個造浪板，由profile控制，通過板的運動來制造波浪。
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fluent-多相流-案例2-孔口自由流出
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FFF-2-02839.dat.gz
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fluent-多相流-案例2-孔口自由流出
本案例模擬孔口自由出流模擬，本次視頻提供幾何建模-網(wǎng)格劃分-邊界條件設(shè)定-結(jié)果后處理，都有詳細(xì)講解。
知識點：熟悉掌握designmodeler、mesh、多相流、歐拉模型、動畫制作等
視頻教程播放地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10163
液體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)云圖
空氣的速度分布云圖
展開 【多相流】fluent中如何選擇多相流模型？（2）
計算流體力學(xué)的發(fā)展為進一步了解多相流的動力學(xué)特性提供了基礎(chǔ)。目前多相流數(shù)值計算主要有兩種方法:歐拉-拉格朗日法和歐拉-歐拉法。
01—
fluent中的多相流模型
在歐拉-歐拉方法中，不同的相在數(shù)學(xué)上被視為相互滲透的連續(xù)相。由于某一相的體積不能被其他相所占據(jù)，因此引入了相體積分?jǐn)?shù)的概念。假設(shè)這些體積分?jǐn)?shù)是空間和時間的連續(xù)函數(shù)，它們的和等于1。推導(dǎo)出各相的守恒方程，得到各相具有相似結(jié)構(gòu)的方程組。這些方程通過提供從經(jīng)驗獲得的本構(gòu)關(guān)系而封閉，或者，在粒狀流動的情況下，通過動力學(xué)理論的應(yīng)用而封閉。在ANSYS Fluent中，提供了三種歐拉多相流模型: volume of fluid (VOF) 模型, mixture模型, 和 Eulerian 模型。
VOF模型
VOF模型是一種應(yīng)用于固定歐拉網(wǎng)格的表面跟蹤技術(shù)。VOF模型用于兩種或多種不混溶的流體，而流體之間的界面位置是我們感興趣的。在VOF模型中，流體共享一組動量方程，并且在整個域中跟蹤每個計算單元中每種流體的體積分?jǐn)?shù)。VOF模型可應(yīng)用于：
分層流動、自由表面流動、填充、晃動、大氣泡在液體中的運動、潰壩后液體的運動、射流破裂的預(yù)測(表面張力)以及任何液-氣界面的穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)跟蹤。
Mixture模型
混合模型可用于兩種或兩種以上的相(流體或顆粒)。在歐拉模型中，相被視為相互滲透的連續(xù)體。
展開 
下午直播 | Ansys Fluent 2021 R1多相流新功能介紹
多相流是現(xiàn)代流程工業(yè)以及相關(guān)科研領(lǐng)域常見的現(xiàn)象，多相流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不均勻性、流域的多態(tài)性以及流型的多變性，致使得多相流的研究仍然是具有挑戰(zhàn)性的工作，Ansys Fluent不斷引進模型和方法幫助廣大工程師和學(xué)者一同攻克工程以及學(xué)術(shù)難題。
Fluent-多相流-三相流-固液氣（水流對沙灘沖刷過程的數(shù)值模擬）
Fluent專家-多相流-案例8
（水流對沙灘沖刷過程的數(shù)值模擬）
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案例簡介
模型如下圖所示，本案例對水流沖刷沙灘過程的氣固液三相流進行數(shù)值模擬，區(qū)域總長度2000mm，總高度為500mm，下半部分為一個傾斜的沙子區(qū)域，水流從左上角100mm高的進口流入，進去區(qū)域沖刷沙子，然后從右側(cè)500mm高的出口流出。
通過模擬，可以清楚地看到水流對沙灘的沖刷過程，以及氣固液三相的分布情況。
視頻教程播放地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10308
【多相流】fluent中如何選擇多相流模型？（3）
作為一般準(zhǔn)則，有一些參數(shù)可以幫助為這些其他流動確定適當(dāng)?shù)?em>多相流模型: 顆粒載荷β和斯托克斯數(shù)st(注意，在本討論中“顆粒”一詞是指顆粒、液滴或氣泡)。
1 顆粒載荷的影響
顆粒載荷對相的相互作用有很大的影響。定義顆粒載荷為分散相(d)與載體相(c)的質(zhì)量密度比:
材料密度比為：
氣-固流動大于1000，液-固流動約為1，氣-液流動小于0.001。 通過這些參數(shù)，可以估算出顆粒相各顆粒之間的平均距離，Crowe等人已經(jīng)給出了這個距離的估計。
其中，， 有關(guān)這些參數(shù)的信息對于確定應(yīng)如何處理分散相是重要的。例如，對于顆粒載荷為1的氣固流動，顆粒間距離 約為8;因此，顆粒可以被視為孤立的(即非常低的顆粒載荷)。
根據(jù)顆粒載荷的不同，相間相互作用程度可分為以下三類:
對于非常低的載荷，兩相之間的耦合是單向的(即流體通過阻力和湍流影響顆粒，而顆粒對流體沒有影響)。離散相模型、混合模型和歐拉模型都能正確地處理這類問題。由于歐拉模型是計算量最大的，建議采用離散相或混合模型。
對于中等載荷，耦合是雙向的(即流體通過阻力和湍流影響顆粒相，而顆粒反過來通過平均動量和湍流的降低影響流體)。離散相、混合和歐拉模型都適用于這種情況，但需要考慮其他因素，以決定哪種模型更合適。下面是使用Stokes數(shù)作為指南的信息。
對于高載荷，有雙向耦合加上顆粒壓力和顆粒引起的粘性應(yīng)力(四向耦合)。只有歐拉模型才能正確地處理這類問題。
2 斯托克斯數(shù)的意義
具有中間顆粒載荷的系統(tǒng)，估計Stokes數(shù)的值可以幫助選擇最合適的模型。可以將Stokes數(shù)定義為粒子響應(yīng)時間與系統(tǒng)響應(yīng)時間的關(guān)系:
其中， ， 是基于所研究系統(tǒng)的特征長度 和特征速度 ， 。
展開 韓占忠老師“fluent通用流體數(shù)值模擬學(xué)習(xí)“北京理工大學(xué)舉辦
其中涉及到模型的建立、網(wǎng)格的劃分、材料的選取、邊界條件的設(shè)置、計算方法及紊流模型的選取、UDF的應(yīng)用等；
（1）FLUENT二維內(nèi)流——軸對稱縮放噴管內(nèi)的流動及分析；
（2）FLUENT二維外流——翼型的繞流流動及分析；
（3）FLUENT三維內(nèi)流——引射器的工作過程分析；
（4）FLUENT三維內(nèi)流——兩棲車輛的水上航行過程分析—VOF多相流模型的應(yīng)用；
三，FLUENT/CFX應(yīng)用與提高 求解器/邊界條件；
（1）FLUENT中的湍流模型；
（2）FLUENT為多相流模型；
（3）FLUENT瞬態(tài)問題分析；
（4）FLUENT多相流中的空化問題分析；
四，FLUENT UDF的案例實操 （1）噴管內(nèi)非定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于速度入口和壓力入口邊界設(shè)置
（2）噴管內(nèi)定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于管道入口邊界的非均勻速度分布
（3）固壁間的氣體絕熱流動——UDF用于固體壁面的正弦溫度分布
（4）液態(tài)金屬的凝固問題——UDF用于改變粘性和添加源項
（5）攪拌器內(nèi)的流動——移動邊界的MRF方法與滑移網(wǎng)格
（6）噴泉的噴射過程——水氣兩相流動VOF模型的應(yīng)用
（7）空氣濾清器內(nèi)的流動計算——多孔介質(zhì)問題
（8）旋風(fēng)分離器內(nèi)流動——DPM模型的應(yīng)用
五、FLUENT在工程實例分析及練習(xí) （1）FLUENT在流體機械領(lǐng)域的應(yīng)用（泵或風(fēng)機分析實例）；
（2）FLUENT在換熱及制冷領(lǐng)域的應(yīng)用 （換熱器分析實例）；
（3）FLUENT在外部減阻問題的應(yīng)用 （空化問題研究）；
六，輔助課程 （1）疑難解答
（2）分組討論；
（3）關(guān)鍵問題解析；
（4）學(xué)后交流、QQ群建立；
學(xué)習(xí)地點：北理工軟件學(xué)院機房上課 聯(lián)系人：彭東康
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