利用CFX计算T型管内冷热流体混合流场

本案例演示利用CFX计算T型管内冷热流体混合流场。

1 案例描述

2 CFX设置

2.1 启动CFX

• 启动CFX，如下图所示设置Work Directory，点击按钮CFX-Pre启动CFX

• 点击工具栏按钮New Case打开设置对话框，选择General项，点击按钮OK新建Case

2.2 导入计算网格

• 选择菜单File → Import → Mesh…打开文件选择对话框

• 如下图所示选择网格文件TPipe.msh，注意选择网格单位为mm，点击OK按钮导入网格文件

2.3 计算区域设置

• 鼠标双击模型树节点Default Domain打开区域设置面板

• 进入Basic Settings标签页，如下图所示设置Material为water

• 进入Fluid Models标签页，设置Heat Transfer Option为Thermal Energy，指定湍流模型为RNG k-Epsilon，点击OK按钮关闭面板

2.4 边界条件设置

• 右键选择节点Default Domain，选择弹出对话框Insert → Boundary插入边界

• 如下图所示指定边界名称为inlet，点击OK按钮打开设置面板

• 进入面板Basic Settings标签页，设置Boundary Type为Inlet，指定Location为LOW_Y___1_1，如下图所示

• 进入Boundary Details标签页，指定Normal Speed为1 m/s，指定Static Temperature为340 K，点击OK按钮关闭对话框

• 如下图所示插入边界，并指定边界名称为inlet2

• 如下图所示指定边界位置

• 指定速度为2 m/s，温度为300 K，如下图所示

• 插入边界

• 指定边界名称为outlet

• 如下图所示指定边界位置

• 指定出口边界压力为0 Pa

2.5 设置求解控制参数

• 鼠标双击模型树节点Solver Control弹出参数设置面板

• 指定最大迭代次数为500，设置目标残差为0.0001，如下图所示

• 点击工具栏按钮Define Run

• 如下图所示设置文件存储路径并保存文件

2.6 求解计算

• 如下图所示设置并行计算参数，指定CPU数量，点击按钮Start Run开始求解计算

• 计算完毕后如下图所示，选中选项Post-Process Results，点击OK按钮打开CFD-Post进行后处理

3 计算结果

• 壁面温度分布如下图所示

• 中切面速度分布如下图所示

• 中切面温度分布如图所示

• 流线分布如图所示

• 可以查看流线动画，如图所示