fluent冷热混合器模型指导Word格式文档下载.docx
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图2
3.将小管以Z轴为轴旋转180度复制
操作(GEOMETRY—VOLUME…一CREATE-VOLUME—MOVE/COPY.......如图2)
打开“Move/CopyVolumes”设置对话框3I8所示,并进行如下设置。
a)在Volumes项,选择Copy,并点击右侧黄色区域:
b)用shift-I-鼠标左键点击组成入流小管的
图3边线,此时小管变成了红色:
c)在Operaton项,选择Rotate;
d)在Angle(旋转角度)右侧填入180;
e)在Axis项,注意到:
ActiveCoard.Sys.Vector(0,0,0)一>
(0,0,1)
这表明,当前的旋转轴矢量为Z轴,保留这一设置。
点击Apply,生成图像如图4。
图4
第五步:
将三个圆柱体联结成一个整体
(GEOMETRY一一VOLUME一一UNITEREALVOLUME,如图5)
a)点击而lumes右侧的箭头,打开体积列表框
b)点击All->
选择三个已经存在的圆柱体:
c)点击Close关闭体积列表:
d)点击Apply,合并后图形如图6。
图5
图6
第六步:
创建主体下部
[SI
Height|f
Radius1|j*
Radius2|j
Radius3]
CoordinateSys.
|jc$ys.1
Al
AxisLocattonPgitisz—
Label|j
Apply|Reset|Qose
(GEOMETRY-一一VOLUME-—CENTERVOLUME,如图7)
a)在Height项填入5;
b)在Radius1项填入
i;
(出流ri小管的半径为1)。
c)在Radius3项填入
10:
与柱体外边缘相接:
d)在AxisLocation
项下拉列表中选择NagativeZ,C沿Z轴的反方
e)点击Apply.
第七步:
创建出流小管(选择同第二步)
1•创建出流【I小圆管
(1)设置出流II小圆管的Height(长度)为5,Radius1C半径)为1;
(2)在AxisLocation卜拉列表中,选择NagativeZ;
(3)点击Applyo
2.将其下移并与锥台相接
打开“Move/CopyVolumes,,设置对话框。
(1)在Volumes项,选择Move,并点击右侧黄色区域:
(2)用shift+鼠标左键点击组成出流小管的边线;
此时小管变成了红色:
(3)在Operation项,选择Translate:
(4)在TypeC坐标类型)右侧下拉列表中选择Cartesian(笛卡儿)坐标:
(5)在Global(位移量)项,输入x二0,y二0,z二-5;
(6)点击Apply,结果图8。
图8
第图7八步:
将混合器上部、渐缩部分和下部
出流小管组合为一个整体(操作同第五步)
第九步:
对混合器内区域划分网格
(MESH——VOLUME—
——MESHVOLUMES)
(1)点击Volumes右侧黄色区
域:
(2)用shift+鼠标左键点击、
混合器边缘线:
(3)在Spacing项,选择
Intervalsize»
并填入0.5;
(4)保留其他默认设置,特别是
要注意在Type项选择TGrid;
(5)点击Apply。
则区域内的网格图如图9所示。
第十步:
检査网格划分情况(ExamineMesh,如图12)
(1)在DisplayType(显示类型)项选择Plane(平面):
(2)选择3DElement以及:
(3)勿在QualityType(人小类型)项选择EquilAngleSkew;
(4)在OutOrientation项,用鼠标左键拖动Z轴滑块,则会显示不同Z值平面上的网格(如图11):
(5)在OutOrientation项,用鼠标左键拖动X和Y轴滑块,贝U会显示X和Y平面上的网格:
(见图10)。
(6)
在Display乃p己项选择Range,点击对话框下部滑块可选择现实的比例及人小。
(ZONE—-SPACFIC——BOUNDARYTYPE,如图13)
(1)设置入流II(inlet-1)边界类型为VELOCITY_INLET:
a)确定Action项为Add;
b)在Name项输入inletlo在type(类型)列表中选择VELOCITY.INLET;
d)点击Faces项右侧区域:
己)用sh辻t鼠标左键点击混合器入流II截面边线,此时入门边线的圆变为红色。
点击
Applyo
(2)重复上述步骤,设置另一个入流口
(inlet-2)边界类型为VELOCITY.INLET;
(3)设置下部出流门边界类型为
PRESSURE_OUTLET°
a)在Name项填入pressure-outlet;
b)在可pe列表中选择PRESSURE_OULET;
c)在Faces项选择混合器下部出流口断面:
d)点击Applyo
注意:
对于其他未设置的面,默认为固壁
图10
ExamineMesh
DisplayType:
PlaneySphere7Range
恥E帥丽—|曰金IEI
QualityType:
EquiAngleSkewI
DisplayMode:
Windows田丨田I田丨田I刊1I
WireFaceted
FaceUngType;
QualityyShadevHidden
CutType:
7Displaycut
Displayelements
CutOrientation:
图11
第十二步:
输出网格文件
(file—exportmesh)
利用FLUENT30
求解器进行求解
图14
第1步:
检查网格并定义长度单位
1.读入网格文件
(FileReadCase・・・)
2.确定长度单位为cm
操作GridScale・・・
打开“ScaleGrid”设置对话框如图14所示。
⑴在UnitsConversion卜的GridWasCreatedh右侧列表中选择cm;
(2)点击ChangeLengthUnits:
此时左侧的Scale
FactorsF的X,Y,Z项都变为0.01o
(3)点击下边的scale按钮:
此时,DomainExtent附下的单位由m变为cm,并给出
图15
Energy
••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
D^EnerqyEguation^
区域的
(4)点击Close关闭对话框。
3.检查网格
操作:
Gri出…Check:
检查并在信息反馈窗I丨(屏幕)显示检查过程和结果,其中要特
别注意保持最小体积为正值。
4•显刀£
网格
Display——Grid...
打开网格显示对话框后,点击Display,可得到区域
网格图如图15所示。
第2步:
创建计算模型
1.设直求解器
操作
DefineModelSolver
打开“Solver"
设置对话框如图
16所示。
(1)在Solver项选择
Segregated;
(刀在Formulation项选择
Implicit;
(3)在Space项选择3D;
(4)
在Time项选建Steady;
(5)点击OK。
图]6
2.启动能量方程
操作DefineModleEnergy.
打开"
Energy"
设置对话框如图17所示,点击0K.
图17
3.打开湍流模式
操作DefineModelViscous
选择k-epsilon[2equ],其他保持默认,点击OK.
第3步:
设置流体的材料属性
操作DefineMaterials・・
打开“Materials”设置对话框如图18所示。
(1)点击Database...按钮,打开DatabaseMaterialsH对话框如图3I28所示:
(2)在FluidMaterials列表中选择water-liquid;
(3)点击Copy,点击Close关闭aDatabaseMaterials”对话框:
(4)点击Close,关闭"
Materials”设置对话框。
第4步:
设置边界条件
操作DefineBoundaryCondition
9^叩呼
•lluid
■Ord判MatcrfabBy
介Name
〜ChemicalFormula
⑴在Zone列表中选择inlet~l;
(2)点击Set...按钮:
打开“VelocityInlet"
设置对话框如图19。
(3)在VelocitySpec辻icationMethod(速度定义方法)项卜拉列表中选择Magnitude,NormaltoBoundary(速度人小,方向垂直作于作用面):
Nmc
UmtiatrTb(m|H*«
U«
c«
i:
fipcdcsUM|MuluMacl*l£
ZS2TMZ叭Tc・—5
在VelocityMagnitude(速度人小)项填入1
ccmiirt
m/s;
(5)
在Temperature[K]项填入320;
(6)TurbulenceSpecificationMethod(湍流定义
方法)项卜拉列表中选择IntensityandHydraulic.图与
(7)TurbulenceIntensity填入5%
(8HydraulicDiameter项填入2cm;
(入II直径)
(9)点击OK按钮。
图202.设置入口2的边界条件
(1)在“BoundaryConditions,,对话框中,在Zone列表中选择inlet-2•
(2)点击Set...按理:
VelocityInlet**。
(3)在Temperature项填入200K,其他与入II1设置相同:
(4)点击0K按钮。
3.设直出流II的边界条件
图21
BackTotalTemperature(出
II总温)项设置为300K;
(5)其他与入II边界设置相同:
(6)点击0K。
第5步:
求解初始化
操作SolveInitializeInitialize・•・
打开求解初始化设置对话框如图22所示。
(1)在Initiales(初始值)项中,GaugePressure项设置为0:
XVelocity项设置为0;
(2)
Y~Velocity项设置为0:
Z"
Velocity项设置为一1;
InitialValues
Init|RwsEt|Apply|CloseHelp
图22
第6步:
设置监视器
操作SolveMonitorsResidua1・・・
打开aResidualMonitorsn设置对话框如图23所示。
(1)在Options项选择Plot;
(2)保留其他默认设置,点击0K。
第7步:
保存Case文件
FileWriteCase
第8步:
求解计算
操作SolveIterate・・•
打开迭代计算设置对话框如图24所示。
(1)在NumberofIterations项填入200;
(2)点击Iterate按钮。
E3Kl€NT|M
He0和eSo»
.eS^jceD«
pl>
>
孙空吟如
Fluent开始计算。
在迭代119次后,计算收敛,残差曲线图如图25所示。
图24
计算结果的后处理
读入Case和Data文件
操作File——Case&
Data...
绘制温度与压强分布图
操作DisplayGrid...
(1)在Options项可以选择线(Edges)或面(Faces);
(2)在Surfaces列表中,可以选择不同的面进行网格显示和观察:
⑶可以利用鼠标左键和中键对图形进行旋转、缩放和移动。
第2步:
显示网格
为显示3D模型的计算结果,需要创建一些面,并在这些面上显示计算结果oFLUENT自
动定义边界面为面,比如lnlet-1,inlet-2和Pressure-outlet边界上均可显示计算结果。
但这
些是不够的,还需要定义一些其他的面来显示计算结果。
1.创建一个z=4cm的平面,命名为surf-1
Surface-—Iso-Surface
Iso-Surface"
设置对话框如图26所示。
图26
(1)在SurfaceofConstant卜•拉列表中选择Grid…和Z-Coordinate;
(3)点击Compute:
在Min和Max将显示区域内z值的范围;
(4)在Iso-Values项填入4;
⑷在NewSurfaceName下填入surr-1:
(5)点击Createo
此平面为在混合器内通过两个入11轴线的平面。
2.创建一个x=0的平面,命名为surf-2
(1)在SurfaceofConstantb*拉列表中选择Grid...和和X-Coordinate
(2)点击Compute:
在min和max栏将显示由内x值的范I韦I;
(3)在Iso-Values项填入0;
(4)在NewSurfaceName下填入surl-2;
(5)点击Create,点击Close关闭对话框。
此平面为通过z轴,且与入门轴线相垂直的平面。
绘制温度与压强分布
1.绘制温度分布图
操作:
Display——Contours...
Contours"
设置对话框如图27所示。
图27
的温度分布图:
(1)在0ptions项选择Filled;
(2)在ContoursOf项选择Temperature…和StaticTemperature;
(3)在Levels项填入30;
(4)在Surfaces项选择surf-1
(5)点击Display按钮。
则在surfJ平面上的温度分布图如图28所示。
替FLUENT[0]FluentInc
3.20^023.19^02
3.16^023.15^023.13^023.12^*023.1k*023.09^023.08^023.0?
s023.05^023.03023.03^023.0k*023.00s022.99^022.9?
s022.96x022.95x022.93^022.92x022.9k*022.89^022.88^022.8?
«
*022.85^022.84^022.83^022.Sk*022.80^02
ContoursofStaticT^rripcratur^(k)
Jw09.2016
HUn<
T6.3(3d.pbn5.sM
图28
2.绘制壁面上的温度分布图
(1)在Surfaces项不选择surf-l,选择wall;
(2)点击Display按钮,则壁面上的温度分布如图29所示。
ftFLUENT⑹FluEInc
IWbSgg.,切
图29
3.绘制垂直平面surf-2上的压力分布
(1)在ContoursOf项选择Pressure和StaticPressure;
(2)在Surfaces项选择Surf-2,点击Display按钮,则surf-2上的温度分布如图30所示。
RFLIXNTISInc
245倂002376*00Z空倂002206*002126-002Me*001966*001&
8e*00179100171^-001&
L001569*001476*004的倂M13200122e*l»
1149*00106e*009^01ESCH81Z7如DI6*D15.7344910-01410^-01323224"
1©
52&
37M2
218&
03
VelocityVectorsColoredByVelocityMagnitude(m/s)
Jan09.2016
FLUENT6.3(34pbns.ske)
图30
绘制速度矢量图
Display——Vectors
打开“Vectors”设置。
1.显示在surf-1上的速度矢量图
(1)在Style项卞拉列表中选择arrow;
(2)将Scale项改为3;
(3)在Surfaces项列表中选择surf-1:
(4)保留其他默认设置,点击Display按钮。
则在图形窗II显示surf-1上的速度矢量图如图32所示。
2.显示在surf-2上的速度矢量图
(1)在Surfaces项列表中选择surf-2;
(2)保留其他默认设置,点击Display按钮。
则在图形窗II显示surf-2上的速度矢量图如图31所示。
245倂002376*00Z空倂002206*002126-00
2(Mi001966*001&
1001569*001476*004的倂co13200122e*l»
1149*00106e*009^01gSCH81Z7如DI6*D15.7344910-01410^-01
323224"
图32
&
FLUENTISAj«
nfInc
-ox
1149*00106e*009^01
7如DI6*D15.7344910-01410^-01
图31
绘制流体质点的迹线
迹线就是流体质点在运动过程中所走过的曲线。
对于观察和研究复杂的三维流动来说,绘制流体质点的迹线是一个很有效的方法。
1.创建一条流体质点的起始线
Surface——Line/Rake...
打开“Line/RakeSurface"
设置对话框33所示。
(1)在Type卜•拉列表中选择Rake;
创建直线设置对话框这里有两种类型,一个是rake表面,由在两个端点之间等距离分布的点组成。
另一个是line表面,其上的点可以是非等距分布。
(2)在NumberofPoints项保留默认的10:
这将会产生10条迹线。
⑶在EndPoints(直线的端点)项,设起点为(10,8,4),端点为(10,10,。
这是入口处
的一条径线的两个端点。
⑷在NewSurfaceName项填入名字rake-7;
(5)点击Create,点击Close关闭对话框。
图33
1.
一月
■-丿【
三月
产品
名称
量
£
额
利
润
i
娄
金
合
计
四月
五月
六月
5
3
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- fluent 冷热 混合器 模型 指导