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對螺桿式空壓機油氣分離器在fluent中仿真，連續相為空氣，離散相為油液，先計算空氣場穩定后，再射入dpm粒子，粒子屬性為油液。入口進入的油液質量流量為3.0745kg/s，空氣流量為0.9572kg/s，空氣是在7bar下壓縮的流量，入口采用速度入口，速度為11.64m/s，出口為壓力出口，為6.9bar，入口溫度為100℃，進出口邊界條件設置為逃逸，壁面的邊界體條件設置為捕捉。

ANSYS Fluent 邊界條件outflow自由出口的介紹及使用。一、outflow簡介 當出口壓力與速度均未知時，可以使用Outflow邊界條件。該邊界通常無需定義任何物理參數，Fluent利用計算域內部信息通過數值外插獲取該邊界上的物理量分布。 Fluent將outflow邊界視作充分發展邊界，假設該邊界上的流動滿足充分發展流動假設。

圖3 網格質量 1.3 邊界條件設置設置適當的邊界條件，根據實際情況，設置旋轉牽引氣墊輥內部和外部的邊界條件，包括入口速度、出口壓力等。將供應商提供的風機參數曲線如圖4所示轉化為輸入參數，完善入口處風機設置，定義氣墊輥兩端入口。將出口邊界條件設置為大氣壓，模擬氣墊輥中空氣排出到環境中。

編輯 將各個面根據其邊界條件類型的不同組織分布到不同的component里面，并按照類型進行命名，wall類型邊界條件則將component的命名以wall為起始，入口類型邊界條件以inflow為命名起始，出口類型邊界條件以outflow為命名起始，流體網格則以fluid為命名起始，固體網格則以solid為起始，如下圖。

圖2 網格劃分示意圖 3.3 流動仿真過程本仿真采取瞬態計算，模型涉及到兩相流的VOF算法，邊界條件采取速度入口及壓力出口，計算域對稱兩端采用周期性邊界條件，計算采用Simplec算法，時間步長設置為0.01 s。初始狀態為槽內無任何混合油，計算域內全部為空氣，當混合油充滿分布槽，且溢出的混合油滴落并穩定流出計算域時停止計算。

在流動的計算過程需要設定的邊界條件包括： （1） 流動入口條件：根據吸氣試驗的要求將流動入口設置為壓力邊界條件，其中入口處壓值定義為大氣壓力，且氣體沿軸線方向流動； （2） 流動出口條件：根據吸氣試驗的要求將流動入口設置為壓力邊界條件，出口壓力值定義為 0，即出口處沒有外界的作用； （3） 壁面邊界條件：主要為通流區的管壁表面。

右上入口落入原糧、清雜（包含長短不一的水稻莖稈），其中原糧占混合物總重的97.5%；右側通道中有一料滾以52rpm的速度順時針旋轉，用以控制下落原糧的產量。按設計意圖，幾乎所有原糧應進入下方的雙層篩部分（未建模部分）進行篩選，可能有一定量的混合物由于雙層篩的振動加上風機作用到達左側通道入口，且其中會有部分莖稈進入清選腔。

5.2 邊界條件設置 地面設置為free-slip，幾何圖中未標注的其他邊界為對稱面。 本文主要探討速度入口的區別對結果的影響，因相關文獻對于該建模方式一仿真邊界條件的描述十分模糊，此處針對該建模方式展開了兩種不同的速度輸入方法。 1）速度入口一為列車行駛速度、速度入口二為橫風速度。具體設置如下： 2）速度入口一和速度入口二皆采用速度矢量分解。

表面速度假設對整場速度分布的影響最大，以一個案例來解釋對整場速度分布的影響如下圖所示。求解域有一個進口，兩個出口，最頂部的壁面考慮靜止和移動后對整場速度的影響。

4.4 邊界條件設置此處進行邊界條件設置，主要是依據進速系數進行入口速度大小設置。本案例中，僅計算了進速系數為0.4的情況，依據進速系數公式，此時的入口速度為1.22m/s。將4119槳設置為移動壁面。4.5 計算設置進行初始化，初步計算100步。開啟阻力監測，對螺旋槳水動力性能展開監測。

wx_fmt=png"> </p><p><br></p><p><strong>1.2 Fluent邊界條件</strong></p><p><br></p><p>Fluent邊界條件類型非常非常豐富，僅僅針對進出口邊界，Fluent就提供了12種邊界條件類型。

入口邊界的氣流方向不同對結果影響較大，以一個案例來說明在不同角度下整場的速度分布，如下圖。左圖為指定X方向的流動，該流動方向與入口邊界法向相同，在整個求解域中得到相對均勻的速度場分布。右圖為在Z方向上增加了一個速度分量w入口處的氣流與入口邊界形成一個夾角，氣流進入求解域后沿XZ合速度方向流動，受到頂部壁面和出口的共同影響形成拱形的速度流場分布。

因此，撞擊軸的氣體的徑向速度被改寫為：其中 Q 是入口體積流量。引入空間參數，稱為入口速度分布因子，用于量化氣體速度的圓周均勻性。它被定義為最大氣體速度與平均氣體速度之間的比值。代表理想情況，完美均勻的速度分布，而對于實際的入口幾何形狀，靠近入口法蘭位置的部分的氣體速度通常更高。

距離入口邊界與模型首部距離為L，出口邊界與模型尾部距離為L 。入口邊界條件設置速度入口邊界，出口邊界條件設置為壓力出口邊界， SUBOFF表面設置為無滑移壁面邊界條件，其余壁面設置為對稱壁面邊界條件 。3 Fluent Meshing 設置3.1 網格設置采用 Fluent meshing進行網格劃分，采用六面體網格劃分，并劃分相對應的邊界層網格。

入口處氣流為均勻的法向方向，出口為靜壓力出口相同的背壓，相同的出口面積。但出口位置不同導致整場的速度分布不同。左圖的出入口之間的夾角較小，氣流分布相對流暢。右圖出入口之間夾角較大，導致整個氣流的流動向出口處偏轉。 “出口”出口邊界條件可以設置不同出口之間的流量的分配比率。不同的的分配比率影響整個流場的分布不同。

圖10 如圖11所示，給出了不同樣品液入口速度時，X坐標等于0處主流道中樣品液的分布。從圖中可以看出，樣品液的分布也呈拋物線，樣品液入口速度越大，主流道樣品液的分布就越寬。

Pr面的邊界條件設置為內部界面interior；</p><p>（2）總風量17000m3/h：管道物料入口inlet的邊界條件設置為速度進口，物料入口速度值為4.22 m/s，<span style="color: rgb(25, 25, 25);">進口溫度160℃，進口尺寸1.6m(長)*0.7m(寬），水力直徑計算為0.974m，湍流強度計算為3.71%，氣體密度為0.7465kg/m3，氣體粘度為

5.3 邊界條件設置 首先依據前文講述的幾何模型，按照下圖對邊界進行設置。將地面設置為free-slip。 將運動區域與外部靜止域之間的接觸面設置為交界面，具體設置如下： 速度入口設置為32m/s，具體設置如下圖： 5.3 邊界條件設置 首先導入編輯的udf 。

我個人經驗是比特征長度除以特征速度所得的時間小二 個量級或者更小，比如流體以入口速度1m/s要經過1米的計算段，那么這個time step size就是 0.01 秒或者更小些。當然這不是最終方案，fluent 中提供了一個調整的判斷依據，在每個時間(time step) 計算的 Iterations 在 5-10 次是最理想的。

4.4 邊界條件設置此處進行邊界條件設置，主要是依據進速系數進行入口速度大小設置。本案例中，僅計算了進速系數為0.4的情況，依據進速系數公式，此時的入口速度為1.22m/s。將4119槳設置為移動壁面。4.5 計算設置進行初始化，初步計算100步。開啟阻力監測，對螺旋槳水動力性能展開監測。