28#多喷嘴-钢板喷雾冷却降温FLUENT仿真
1、仿真工况
如图所示,在高温钢板两侧,使用六个喷嘴(每侧三个)对钢板进行喷雾降温,模拟此过程流场及钢板温度变化。
2、模型及喷射出口位置
若使用空气雾化喷嘴,则可使用以下坐标:
(0,-265,27.5);(27.5,-265,-27.5);(-27.5,-265,-27.5)
(0,265,27.5);(27.5,265,-27.5);(-27.5,265,-27.5)
总流量0.7kg/s,116g/s/喷嘴
3、监测位置
距离钢板表面(钢板厚30)1/4处:(0,7.5,0);(0,-7.5,0)
距离钢板表面1/3处:(0,5,0);(0,-5,0)
钢板中心处:(0,0,0)
4、网格
使用混合网格:钢板及外流域使用六面体网格,喷嘴使用四面体网格。
5、仿真基本设置
5.1 使用基于压力的求解器。
先使用稳态计算。一般可忽略重力影响。即是否设置重力选项,不重要。
5.2 使用标准k-ε湍流模型
5.3 打开能量方程
5.4 打开组分输运模型
将组分设置成水和空气两相。
5.5 打开DPM离散相模型,按下图页面设置
5.6 设置六个喷嘴的入射流
各个喷嘴的参照如下页面设置:
5.7 分别设置六个空气入口的压力和温度
离散相边界设置为逃逸
5.8 分别设置六个入水口的压力等条件
5.9 若使用组装网格,还需要对Interface进行关联
5.10 设置出口边界
这里是将外流场域的四周设置为出口,DPM条件设置为逃逸
5.11 其它的所有壁面边界都使用如下设置
离散相条件均为逃逸
6、计算说明
先关闭离散相与连续相的交互,并使用稳态计算初始气体流场。得到稳定气体流场后,切换为瞬态计算,并重新打开离散相与连续相的交互,并使用PATCH命令给钢板赋上初始温度(高温),设置计算时间步长与步数后继续计算换热过程。
7、基本结果
7.1 监测点温度变化曲线
此处只监测了0.16秒,可以看到基本趋势。
7.2 速度场
7.3 流线及颗粒分布
7.4 温度分布