FLUENT液滴挥发模拟
本文摘要（由AI生成）：
这篇文章主要介绍了使用 ANSYS Workbench 进行三维瞬态计算流体动力学模拟的过程，包括启动Workbench 并建立分析项目、导入几何体、划分网格、定义模型、设置边界条件、初始化条件、计算连续相流场、计算粒子运动、结果后处理等步骤。文章通过详细的图文讲解，让读者能够清晰地了解每个步骤的操作方法和注意事项，从而成功地模拟液滴挥发过程。
本教程将通过一个完整的三维瞬态计算流体动力学模拟过程，模拟液滴挥发过程。
1 启动Workbench并建立分析项目
（1）在Windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 19.2→Workbench命令，启动Workbench 19.2，进入ANSYS Workbench 19.2界面。
（2）双击主界面Toolbox（工具箱）中的Analysis systems→Fluid Flow（Fluent）选项，即可在项目管理区创建分析项目A。
2 导入几何体
（1）在A2栏的Geometry上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Import Geometry→Browse命令，此时会弹出“打开”对话框。
（2）在弹出的“打开”对话框中选择文件路径，导入几何体文件。
3 划分网格
（1）双击A3栏Mesh项，进入Meshing界面，在该界面下进行模型的网格划分。
（2）依次右键选择模型的上边界，在弹出的快捷菜单中选择Create Named Selection，弹出Selection Name对话框，inlet和outlet，单击OK按钮确认。
（3）设置网格尺寸为9e-03m，在Quality中，Smoothing选择High。
（4）右键单击模型树中Mesh选项，选择快捷菜单中的Generate Mesh选项，开始生成网格。
（5）网格划分完成以后，单击模型树中Mesh项可以在图形窗口中查看网格。
（6）执行主菜单File→Close Meshing命令，退出网格划分界面，返回到Workbench主界面。
（7）右键单击Workbench界面中A3 Mesh项，选择快捷菜单中的Update项，完成网格数据往Fluent分析模块中的传递。
4 定义模型
（1）双击A4栏Setup项，打开Fluent Launcher对话框，单击OK按钮进入FLUENT界面。
（2）单击命令结构树中General按钮，弹出General（总体模型设定）面板。勾选Gravity，在Z中填入-9.81m/s2。
（3）在模型设定面板Models中双击Species按钮，弹出Species Model（组分模型）对话框，勾选Species Transport，在Options中取消勾选Diffusion Energy Source。
（4）在模型设定面板Models中双击Discrete Phase按钮，弹出Discrete Phase Model（离散相模型）对话框，勾选Interaction with Continuous Phase，DPM Interation Interval处输入0。
（5）在Discrete Phase Model对话框中，单击Injections按钮，弹出Injections对话框，单击Create按钮弹出Set Injection Properties对话框。
Injection Type选择cone，Numbers of Streams填入30，Particle Type选择Droplet，Material选择water-liquid，Z-Position填入1，Diameter填入3e-05，Temperature填入293，Z-Axis填入-1，Velocity Magnitude填入35，Cone Angle填入60，Total Flow Rate填入,0.0075，单击OK按钮确认并关闭对话框。
在Discrete Phase Model对话框中，选择injection-0单击Copy按钮，生成injection-1，单击Set按钮，修改Z-Position填入0.75，单击OK按钮确认并关闭对话框。
在Discrete Phase Model对话框中，单击OK按钮确认并关闭对话框。
（6）在模型设定面板Models中双击Viscous按钮，弹出Viscous Model（湍流模型）对话框，在Model中选择Realizable k-epsilon(2eqn)，Near-Wall Treatment勾选Scalable Wall Functions，单击OK按钮确认并关闭对话框。
5 设置边界条件
（1）单击主菜单中Setting Up Physics→Zones→Boundaries按钮启动的边界条件面板。
（2）在边界条件面板中，选择inlet，单击Edit按钮弹出边界条件设置对话框。Velocity Magnitude输入15。
在Thermal选项卡中，Temperature填入900。
在Species选项卡中，o2填入0.23，单击OK按钮确认退出。
（3）在边界条件面板中，选择outlet，单击Edit按钮弹出边界条件设置对话框，在Species选项卡中，o2填入0.23，单击OK按钮确认退出。
6 初始条件
（1）单击主菜单中Solving→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。
7 计算连续相流场
（1）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。
8 计算粒子运动
（1）修改DPM模型。
在模型设定面板Models中双击Discrete Phase按钮，弹出Discrete Phase Model（离散相模型）对话框，DPM Interation Interval处输入30。
（2）修改收敛判定条件。
在残差设置对话框中，Convergence Criterion选择none。
（3）修改收敛因子。
单击主菜单中Solving→Controls→Controls按钮，弹出Solution Controls（松弛因子控制）面板。在Under-Relaxation Factor中Discrete Phase Sources中填入0.1。
（4）继续计算。
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60，单击Calculate开始计算。
9 结果后处理
（1）双击C4栏Results项，进入CFD-Post界面。
（2）单击任务栏中Plane（平面）按钮，弹出Insert Plane（创建平面）对话框，保持平面名称为“Plane 1”，单击OK按钮进入Plane（平面设定）面板。
（3）在Geometry（几何）选项卡中Method选择ZX Plane，Y坐标取值设定为0，单位为m，单击Apply按钮创建平面。
（4）单击任务栏中 Contour（云图）按钮，弹出Insert Contour（创建云图）对话框。输入云图名称为“Evaporation”，单击OK按钮进入云图设定面板。
（5）在Geometry（几何）选项卡中Locations选择Plane 1，Variable选择Dpm Evaporation Devolatilization，单击Apply按钮创建速度云图。
