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Fluent案例|蒸发冷凝Lee模型

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1月前浏览5406

 本文摘要(由AI生成):

本案例在Fluent中使用Lee模型模拟水沸腾过程,沿用了先前算例的网格模型。计算区域包含液态水,初始温度372 K,底部中心区域加热至573 K。设置包括2D双精度、瞬态计算、重力加速度、能量方程、层流和Mixture多相流模型。定义了液态水和蒸汽的材料属性,并设置了蒸发冷凝模型参数。边界条件设定出口静压、温度和回流体积分数,加热壁面温度为573 K。采用标记特定区域并初始化温度后,进行计算,得到沸腾过程的模拟结果。

本案例演示在Fluent中利用Lee模型模拟水沸腾。

注:本算例沿用上一个算例的网格模型,见Fluent案例|蒸发冷凝UDF。

1 问题描述

计算模型如下图所示。

计算区域内介质为液态水,初始温度372 K,两侧面为绝热壁面。容器底部中心区域为高温T=573 K。

2 Fluent设置

  • 2D、Double Precision方式启动Fluent
  • 利用菜单File → Read → Mesh… 读取网格文件boil.msh

2.1 General设置

  • 选择Transient,指定重力加速度为Y方向-9.81 m/s2

2.2 Models设置

  • 激活能量方程
  • 采用层流计算
  • 采用Mixture多相流模型,激活选项Implicit Body Force

2.3 Materials设置

  • 添加水蒸气,按下图所示指定材料参数

汽化潜热1000 J/kg,可得到标准状态焓:

注:这里的1000 J/kg只是为了与上一个案例相对应,并非真实数据。工程计算时应当按实际工况下的汽化潜热值进行计算,如水在标准大气压下的汽化潜热为2257.6 kJ/kg。

  • 添加液态水,按下图所示指定参数

2.4 设置多相流模型

  • 双击模型树节点Models > Multiphase打开多相流模型设置对话框
  • 指定主相为water-liquid
  • 指定次相为vapor,设置Diameter0.0002 m
  • 相间作用如下图所示
  • 进入Heat,Mass,Reactions标签页
    • 设置Number of Mass Transfer Mechanisms1
    • 指定From Phasewater
    • 指定To Phasevapor
    • 设置Mechanismevaporation-condensation,打开蒸发冷凝模型设置对话框
  • 如下图所示设置模型参数

2.5 设置边界条件设置

  • 设置出口边界poutlet的出口静压为0 Pa
  • 指定出口回流温度为372 K
  • 指定出口气相回流体积分数为0
  • 指定边界wall-hot的温度为573 K

2.8 Methods设置

  • 计算方法设置

2.9 标记区域

  • 右键选择模型树节点Cell Registers,点击弹出菜单项New → Boundary… 打开设置对话框
  • 如下图所示标记边界区域wall-hot相邻的第一层网格

2.10 初始化

  • 全局初始化
  • 将标记的网格区域温度初始化为373.15 K

2.11 开始计算

  • 指定时间步长0.005 s,时间步数为1000,进行计算

3 计算结果

如下图所示。

图片

Fluent换热散热理论科普
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首次发布时间:2022-01-10
最近编辑:1月前
CFD之道
博士 | 教师 探讨CFD职场生活,闲谈CFD里外
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未登录
2条评论
就不告诉侬
签名征集中
9月前
图片?
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仿真秀04
签名征集中
1年前
为啥看不到图片
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