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FLUENT管内稳态流动

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发表于 2017-11-10 16:37:51 | 显示全部楼层 |阅读模式

某喷射混合管,其中入口1流速为0.4m/s,温度为293.15K,入口2流速为1.2m/s,温度为313.15K,出口压力为0Pa,请用ANSYS FLUENT求解出压力与速度的分布云图。

启动FLUENT并导入网格

(1)在Windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 18.2→Fluid Dynamics→Fluent 18.2命令,启动Fluent,进入Fluent Launcher界面。

(2)在Fluent Launcher界面中的Dimension中选择2D,在Display Options中勾选Display Mesh After Reading,Embed Graphics Windows和Workbench Color Scheme,单击OK按钮进入FLUENT主界面。


                               
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(3)在FLUENT主界面中,单击主菜单中File→Read→Mesh按钮,弹出Select File(导入网格)对话框,选择相应的网格文件,单击OK按钮便可导入网格。

(4)导入网格后,在图形显示区将显示几何模型。


                               
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(5)单击主菜单中Mesh→Check按钮,检查网格质量,确保不存在负体积。

(6)单击主菜单中Mesh→Scale按钮,弹出cale Mesh(网格缩放)对话框。在Scaling中,选择Convert Units,Mesh,Mesh Was Created In选择In,单击Scale完成网格缩放,在View Length Unit In中选择In。


                               
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(7)单击主菜单中File→Write→Case按钮,弹出Select File(保存项目)对话框,在Case File中填入Valve,单击OK按钮便可保存项目。

定义求解器

(1)单击主菜单中Define→General按钮,弹出General(总体模型设定)面板。在Solver中,Time类型选择Steady。


                               
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(2)单击主菜单中Define→Operating Conditions按钮,弹出Operating Conditions(操作条件)对话框。保持默认值,单击OK按钮确认。

定义模型

(1)在主菜单中单击Define→Models按钮,弹出Models(模型设定)面板。通过在模型设定面板中双击Viscous,弹出Viscous Model(湍流模型)对话框。

在Model中选择k-epsilon (2eqn),在k- epsilon Model中选择Enhanced Wall Treatment,单击OK按钮确认。


                               
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(2)在模型设定面板双击Energy按钮,弹出Energy(能量模型)对话框,勾选Energy Equation激活能量方程,单击OK按钮确认。

设置材料

单击主菜单中Define→Materials按钮,弹出Materials(材料)面板。在材料面板中,单击Create/Edit按钮便可弹出Create/Edit Materials(物性参数设定)对话框。

在Name中输入water,在Density中输入1000,在Cp中输入4216,在Thermal Conductivity 中输入0.677,在Viscosity中输入8e-04,单击Change/Create按钮创建新物质,在弹出的Question(疑问)对话框中,单击No按钮不替换原来的air物质。


                               
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边界条件

(1)单击主菜单中Define→Boundary Conditions按钮启动边界条件面板。

(2)在边界条件面板中,双击velocity-inlet-5弹出边界条件设置对话框。

Velocity Specification Method中选择Components,X-Velocity中填入0.4,在Turbulence中Specification Method选择Intensity and Hyperdraulic Diameter,Turbulence Intensity填入5,Hyperdraulic Diameter中填入4。

在Thermal选项卡中,Temperature中填入293.15,单击OK按钮确认。


                               
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(3)同步骤(2)设置velocity-inlet-6,其中Y-Velocity中填入1.2,在Turbulence中Specification Method选择Intensity and Hyperdraulic Diameter,Turbulence Intensity填入5,Hyperdraulic Diameter中填入1。


                               
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(4)在边界条件面板中,双击pressure-outlet-7弹出边界条件设置对话框。保持默认设置,单击OK按钮退出。

设置计算域

(1)单击主菜单中Define→Cell Zone Conditionss按钮启动Cell Zone Conditionss(网格域条件)面板。

(2)单击Edit按钮,弹出Fluid(流体域)对话框。

在Material Name中选择Water,单击OK按钮确认。


                               
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求解控制

(1)单击主菜单中Solve→Methods按钮,弹出Solution Methods(求解方法设置)面板。保持默认设置不变。

(2)单击主菜单中Solve→Controls按钮,弹出Solution Controls(求解过程控制)面板。保持默认设置不变。

初始条件

单击主菜单中Solve→Initialization按钮,弹出Solution Initialization(初始化设置)面板。

Initialization Methods中选择Hybrid Initialization,单击Initialize按钮进行初始化。

求解过程监视

(1)单击主菜单中Solve→Monitors按钮,弹出Monitors(监视)面板,双击Residuals-Print, Plot便弹出Residual Monitors(残差监视)对话框。

保持默认设置不变,单击OK按钮确认。

(2)在Surface Monitors下单击Create按钮弹出Surface Monitor(表面监视)对话框,勾选Plot和Write,在Report Type 中选择Mass-Weighted Average,在Field Variable中选择Temperature和Static Temperature,在Surface中选择pressure-outlet-7,单击OK按钮确认。


                               
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计算求解

单击主菜单中Solve→Run Calculation按钮,弹出Run Calculation(运行计算)面板。

在Number of Iterations中输入150,单击Calculate开始计算。

结果后处理

(1)单击主菜单中Display→Graphics and Animations按钮,弹出Graphics and Animations(图形和动画)面板,在Graphics下双击Contous弹出Contous(等值线)对话框。

Contous of选择Pressure,单击Display按钮,显示压力云图。


                               
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(2)在Graphics下双击Vectors弹出Vectors(矢量)对话框。单击Display按钮,显示速度矢量图。


                               
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来源:流体仿真公众号,版权归作者所有。


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