攪拌器類旋轉機械必然會涉及共同問題,其它推送中也提到過。
FLUENT中旋轉機械仿真方法主要有:旋轉坐標系模型(Rotating Reference Frame)、多參考坐標系模型(MRF)、混和平面模型(Mixing Plane)、滑移網格模型(Sliding Mesh)和重疊網格模型(overset)。
其中多重參考系法,與滑移網格法設置幾乎相同,兩者相互轉換容易。
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一、工況介紹
液體密度1200,粘度0.002,轉速800rpm,加入5um的顆粒,顆粒密度2200離散相,顆粒從入口加入,速度1m/s,流量1e-20kg/s
二、模型處理方法及軟件版本
使用MRF法進行仿真,在該方法中,需要將攪拌器的流體域劃分為動域和靜域。本仿真中,對應的攪拌器有兩層攪拌槳,因此需要分為兩個動域和一個靜域,為進行區分可以將兩個動域分別稱為上槳區和下槳區。
本例使用的多重參考系法(多重參考系法比較節省計算資源,用得多且廣泛,這僅是優點,缺點略),與滑移網格法設置幾乎相同。
仿真軟件使用WORKBENCH15.0平臺及其對應的DM、ICEM和FLUENT模塊,并有TECPLOT2015常規后處理視頻。視頻包含DM模型處理(不含建模和抽取流體域),ICEM網格劃分、FLEUNT流體仿真設置及TECPLOT2015基本出圖視頻。并對多相流仿真、添加示蹤劑操作方法和滑移網格法仿真進行了操作說明。
三、網格劃分策略
使用ICEM對前述的模型進行網格劃分,分別對上槳區、下槳區和靜域進行網格劃分,網格類型為四面體混合網格,總網格數為6743512。為對攪拌槳附近網格進行加密,設置攪拌槳及攪拌軸網格大小為0.01,擋板處由于厚度較小,設置網格大小為0.005。動域與靜域之間設置為交界面,交界面網格大小設置為0.02。
四、仿真基本設置
- 設置計算模式為基于壓力的瞬態計算;
- 設置湍流模型為標準的k-ε湍流模型,使用標準壁面函數;
- 設置流體材料屬性,密度1200,粘度0.002;
- 設置上槳區和下槳區轉速為800r/min。
- 設置葉片轉速為800r/min;
- 設置interface的關聯;
- 其他使用默認設置;
- 進行穩態計算,得到穩態流場的收斂解;
- 打開DPM模型,并將計算模式改為瞬態模式,繼續計算;
- 設置顆粒從頂部進入,流量1e-20kg/s,速度1m/s;





















