Fluent｜液滴喷射蒸发

本文摘要（由AI生成）：

本文介绍了一个使用Fluent软件进行离散相模型（DPM）计算的案例。该案例模拟了低温液滴在高温区域中蒸发为气体的过程。文章详细描述了计算模型的尺寸、网格尺寸、材料设置、边界条件设置、求解方法设置等。最后，文章提供了计算结果，包括水蒸气摩尔分数分布、相对湿度和粒子蒸发率。

本案例演示DPM喷射的低温液滴在高温区域中蒸发为气体的过程。

1问题描述

案例计算模型尺寸如下图所示。计算区域长100 mm，宽20 mm。计算网格尺寸为0.5 mm。

2Fluent设置

2.1 General设置

• General面板中激活选项Transient采用瞬态计算

2.2 Models设置

• 如下图所示，激活Realizable k-epsilon湍流模型

• 激活Species Transport模型，如下图所示设置模型参数

• 激活Discrete Phase Model，如下图所示设置模型参数

• 进入Phase Models标签页，设置激活颗粒子模型

• 进入Numerics标签页，激活选项Droplet

2.3 Injections设置

• 鼠标双击模型树节点Models → Discrete → Injection弹出入射器设置对话框，点击按钮Create创建入射器

• 如下图所示设置粒子入射器参数。注意设置Material为water-liquid，设置Evaporating Species为h2o

注：为保证这一步顺利设置，建议先设置Material，具体操作细节可查看视频演示。这里的颗粒粒径为1mm，建议前面的网格尺寸大于1 mm。

• 完成设置的入射器如下图所示

2.4 Materials设置

• 为Fluid添加材料water-vapor

• 设置mixture-template材料为water-vapor及air

• 为Droplet Particle添加材料water-liquid

所有材料均为材料库中选取。

2.5 Boundary Conditions设置

1、inlet设置

• 如下图所示，设置inlet边界的速度为1 m/s

• 设置其温度为400 k

• 设置其组分中h2o为0，表示进入计算区域的全为air

• 设置DPM行为为escape

2、outlet设置

• 设置outlet边界表压为0 Pa

• 设置温度为400 K

• 设置h2o组分为0

• 设置DPM行为为escape

3、top及down边界设置

• 设置top壁面温度为600 K

• 设置down壁面温度为600 K

2.6 Method设置

• 如下图所示设置求解方法

2.7 Initialization设置

• 采用下列参数进行初始化

2.8 Autosave

• 设置每个时间步长保持1次数据文件

2.9 Run Calculation

• 设置时间步长0.001 s，时间步数100，总计算时间为0.1 s

3计算结果

• 0~0.1s内水蒸气摩尔分数分布

• 0.1s时刻相对湿度

• 0.1s时刻粒子蒸发率

模型文件链接下载:

地址：https://pan.baidu.com/s/1ZC3-V8GH1zBVwl17H8zhfg

提取码: s2w6