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本教程的目的是準(zhǔn)確地模擬在300千瓦BERL燃燒室的燃燒過程。這類問題可以通過物質(zhì)輸運(yùn)模型或非預(yù)混燃燒模型來模擬。在本教程中，將使用非預(yù)混燃燒模型來建立和解決天然氣燃燒問題。

其中，CombustionPro為專業(yè)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒模擬模塊,可用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)、液體及固體發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部過程全流程模擬，可分析噴注器內(nèi)流動(dòng)、霧化特性、燃燒室燃燒、液膜冷卻與固體燃料燃面退移等問題，幫助客戶理解整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部過程。CombustionPro是基于實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)邏輯而集成，降低了工程師使用門檔,提升了仿真效率。

(computational fluid dynamics, CFD)方法，能夠較準(zhǔn)確地預(yù)示固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火壓強(qiáng)峰，特別是大長徑比類固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。

關(guān)于 Fluent 項(xiàng)目的煤炭燃燒使用 ANSYS Fluent 對(duì)煤燃燒進(jìn)行瞬態(tài)模擬（t = 1.5s）。燃燒建模使用渦流耗散模型，湍流建模使用 k-epsilon。Fluent 模擬文件也附在附件中。

</p><p><br></p><p>實(shí)際的旋流杯形狀非常復(fù)雜，F(xiàn)low Simulator并不直接模擬空氣的漩渦，而是通過修改燃燒效率來模擬不充分混合的情況。

同時(shí)fluent組分輸運(yùn)模型可以用來模擬化學(xué)反應(yīng)，主要用于模擬燃燒過程 fluent能夠求解電勢方程，模擬電鍍、腐蝕、流體電池等問題，還可以模擬靜電除塵問題。

一方面，我們不可能全部軟件都學(xué)會(huì)；另一方面，我們很少人明白它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)，這點(diǎn)對(duì)于仿真一些特殊問題時(shí)候選對(duì)軟件很關(guān)鍵，下面，為大家介紹目前應(yīng)用較多的CFD軟件，以及它們各自的應(yīng)用領(lǐng)域、上手體驗(yàn)：Fluent1. 應(yīng)用領(lǐng)域：流體流動(dòng)、多相流、流固耦合、動(dòng)網(wǎng)格、傳熱與輻射、燃燒和化學(xué)反應(yīng)、聲學(xué)和噪聲。2.

換熱器、泵體散熱、強(qiáng)迫對(duì)流冷卻、燃燒 / 化學(xué)反應(yīng)放熱 Electrothermal（熱電耦合） 電場與溫度場雙向耦合，模擬焦耳生熱、珀?duì)柼?yīng)、塞貝克效應(yīng) 直接耦合電 - 熱自由度；適合電磁發(fā)熱問題；可與 Fluent / 穩(wěn)態(tài)熱聯(lián)合仿真 僅穩(wěn)態(tài)為主；難處理高頻電磁損耗；

其中，CombustionPro為專業(yè)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒模擬模塊,可用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)、液體及固體發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部過程全流程模擬，可分析噴注器內(nèi)流動(dòng)、霧化特性、燃燒室燃燒、液膜冷卻與固體燃料燃面退移等問題，幫助客戶理解整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部過程。CombustionPro是基于實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)邏輯而集成，降低了工程師使用門檔,提升了仿真效率。

圖1- 1導(dǎo)入模型的文件格式導(dǎo)入的幾何文件是由一個(gè)固體零件組成的燃燒室模型，如圖所示。幾何在導(dǎo)入過程中會(huì)自動(dòng)進(jìn)行檢查，當(dāng)前在目錄樹中g(shù)eometry節(jié)點(diǎn)下顯示僅有double edges，沒有single edges，說明當(dāng)前的零件幾何是封閉的實(shí)體。圖1- 2幾何顯示2. 幾何修復(fù)PERA SIM PreCFD前處理模塊提供了多種工具可以對(duì)幾何模型進(jìn)行修復(fù)。

如果模型包含更復(fù)雜的幾何、需要使用Fluent Meshing創(chuàng)建網(wǎng)格或者需要考慮冷凝等物理現(xiàn)象，而Icepak并不能滿足需求時(shí)，就可以使用Fluent讀入Icepack的文件和信息，包括ECAD的Trace、層、金屬百分比來計(jì)算PCB的各向異性導(dǎo)熱系數(shù)，Fluent會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建施加于PCB的固體材料，也可以讀入功率map分布。圖8.

wx_fmt=jpeg" width="100%"> </p><p><br></p><p>不知道大家會(huì)不會(huì)覺得很奇怪，Fluent模擬融化和凝固，那必然涉及到相變，既然有相變，那就應(yīng)該存在多相流（固和液），但是我們卻沒有打開多相流模型？？那如何模擬融化過程？？</p><p><br></p><p><br></p><p>Fluent通過多孔介質(zhì)的方式來間接模擬固體和液體的區(qū)別。

固體方式：穩(wěn)態(tài)溫升計(jì)算等方法主要關(guān)注變壓器固體部分的溫度分布，忽略了流體流動(dòng)的影響。這種方法計(jì)算速度較快，但精度相對(duì)較低。 在實(shí)際應(yīng)用中，我們可以根據(jù)具體需求選擇合適的分析方法。例如，對(duì)于需要精確了解變壓器內(nèi)部流體流動(dòng)和熱量傳遞的情況，可以選擇流體方式；而對(duì)于只需要大致了解變壓器溫度分布的情況，可以選擇固體方式。

ANSYS Fluent的歐拉多相模型無法區(qū)分流體-流體流和流體-固體（顆粒）多相流。顆粒流僅僅是涉及至少一個(gè)已被指定為顆粒相的相的流。ANSYS Fluent解決方案基于以下內(nèi)容：①所有階段均共享一個(gè)壓力。②求解每個(gè)階段的動(dòng)量和連續(xù)性方程。③以下參數(shù)可用于顆粒相：可以為每個(gè)固相計(jì)算顆粒溫度（固體波動(dòng)能量）。您可以選擇代數(shù)公式，常數(shù)，用戶定義的函數(shù)或偏微分方程。

可選性：只有傳熱選項(xiàng)被激活并且至少兩種化學(xué)組份在計(jì)算中是被激活的，或者已經(jīng)選擇了非預(yù)混燃燒或部分預(yù)混燃燒模型，液滴類型才是可選的。當(dāng)選擇了液滴類型之后，用戶應(yīng)該使用理想氣體定律來定義氣相密度。4. CombustingCombusting（燃燒顆粒），是一種固體顆粒，它遵從力平衡通過由定律1 所確定的加熱冷卻過程、由定律4 所確定的揮發(fā)份析出過程以及由定律5 所確定的異相表面反應(yīng)機(jī)制。

圖1- 1導(dǎo)入模型的文件格式 導(dǎo)入的幾何文件是由一個(gè)固體零件組成的燃燒室模型，如圖所示。幾何在導(dǎo)入過程中會(huì)自動(dòng)進(jìn)行檢查，當(dāng)前在目錄樹中g(shù)eometry節(jié)點(diǎn)下顯示僅有double edges，沒有single edges，說明當(dāng)前的零件幾何是封閉的實(shí)體。 圖1- 2幾何顯示 2.

不能用Fluent研究燃燒原理，Fluent在燃燒原理上設(shè)置為通用的，但可搭配Chemkin；21. 兩個(gè)interface合并后，不管是完全重合還是有超出部分，重合部分變?yōu)閕nterior，超出部分變?yōu)閣all；22. 網(wǎng)格中混合單元是指有三角形和四邊形（二維）或四面體或六面體（三維）；23.