利用Rocky DEM+Fluent双向耦合计算流化床问题
本文摘要(由AI生成):
本文介绍了一个计算颗粒在流场中运动的案例,包括Fluent和Rocky两个软件的设置和计算过程。Fluent用于计算流场,Rocky用于计算颗粒运动。案例中,颗粒在流场中的运动轨迹和受力情况得到了计算。
计算结果如图所示。
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858178594_edegyw.jpg?imageView2/0)
注:本案例仅为演示,其中所涉及的众多参数需要经过试验标定方可用于真实工程。
1 问题描述
本案例计算的模型如图所示,几何尺寸为长100 mm,宽30 mm,高600 mm。![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858180569_3g64c0.jpg?imageView2/0)
网格尺寸采用6 mm,生成全六面体计算网格,如图所示。![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858181069_9mfjfk.jpg?imageView2/0)
2 Fluent设置
- 以3D、Double Precision模式启动Fluent
2.1 General设置
- 激活重力加速度,设置重力加速度为Z轴-9.81 m/s2
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858179176_z8il60.jpg?imageView2/0)
2.2 Models设置
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858181484_odp48v.jpg?imageView2/0)
- 采用Stand k-epsilon湍流模型,注意如下图所示激活选项Dispersed
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858176903_od4wau.jpg?imageView2/0)
2.3 添加材料
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858178902_8n7zot.jpg?imageView2/0)
注:这里材料属性不用管,颗粒的材料参数在Rocky中设置。
2.4 设置相
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858181339_gdb28m.jpg?imageView2/0)
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858180801_z8p5rb.jpg?imageView2/0)
注:这里第二相的属性不用管,相间作用也不用管,这些工作都在Rocky中完成。
2.5 边界条件设置
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858178203_3gfs3p.jpg?imageView2/0)
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858181608_6wcnr8.jpg?imageView2/0)
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858180299_9ogz53.jpg?imageView2/0)
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858178473_11dgu4.jpg?imageView2/0)
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858179472_a45wp5.jpg?imageView2/0)
2.6 Methods设置
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858180442_dmatdg.jpg?imageView2/0)
2.7 初始化计算
- 采用标准初始化,如下图所示设置参数,确保颗粒体积分数为0
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858177293_lu3gky.jpg?imageView2/0)
2.7 自动保存
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858180940_u7jnfd.jpg?imageView2/0)
2.8 设置迭代参数
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858179605_aoxq5p.jpg?imageView2/0)
3 Rocky设置
3.1 读入几何
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858179028_z6ek25.jpg?imageView2/0)
- 打开的文件对话框中读取文件ex.cas并保存文件Coupling.rocky30.rocky
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858180683_l4yen2.jpg?imageView2/0)
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858181729_37kqkz.jpg?imageView2/0)
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858177417_7vxkav.jpg?imageView2/0)
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858177680_z1dxhy.jpg?imageView2/0)
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858178328_s3scsw.jpg?imageView2/0)
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858179735_l680ri.jpg?imageView2/0)
3.2 材料与相互作用
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858177549_tvuh8x.jpg?imageView2/0)
3.3 创建颗粒
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858178072_6ryjh2.jpg?imageView2/0)
3.4 创建颗粒入射
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858177811_0hdo19.jpg?imageView2/0)
3.5 计算参数
- 指定计算时间为1.5 s,点击start按钮开始计算
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858177939_nm27et.jpg?imageView2/0)
3.6 计算结果
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858179990_7avv20.jpg?imageView2/0)
- 选择菜单File → Save Project as…弹出下图所示对话框,选择最后一个选项另存工程文件
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858177163_gy1b09.jpg?imageView2/0)
4 耦合计算
- 如下图所示选中节点CFD Coupling,属性框中选择选项Fluent Two Way,弹出对话框中选择前面Fluent中保存的cas文件
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858179312_0vru4l.jpg?imageView2/0)
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858181219_6g8df6.jpg?imageView2/0)
- 如下图所示设置Rocky Phase为particle
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858179856_680umq.jpg?imageView2/0)
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858177039_cgwobg.jpg?imageView2/0)
计算时间超长,建议使用GPU计算颗粒,利用CPU计算流场。如果没有好的GPU就当我啥都没说,CPU慢慢等吧。这里算了个把小时才计算了0.6s,计算结果如下图所示。![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575858178594_edegyw.jpg?imageView2/0)
注:摸索了好久,Rocky应该给我加鸡腿。这软件连个tutorial都没有,真是难为那帮销售了。
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博士
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探讨CFD职场生活,闲谈CFD里外
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