通过学习本算例您将获得?
1、学会Mixture多相流+蒸发冷凝模型模拟管内凝凝过程
2、学会如何显示冷凝速率等相关后处理
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1.摘要1
2.计算模型介绍1
3.前处理2
4.求解设置2
4.1启动Fluent2
4.2模型设置2
4.3添加材料5
4.4边界条件设置7
4.5求解方法设置9
4.6流场初始化9
4.7求解10
5.后处理11
5.1启动Results模块11
5.2显示速度云图11
5.3温度云图显示12
5.4冷凝速率云图显示13
冷凝是气体或液体遇冷而凝结,如水蒸气遇冷变成水。温度越低,冷凝速度越快,效果越好。化工生产中一般以比较容易得到,所以成本低的水或空气作冷凝的介质,经过冷凝操作后,水或空气温度会升高,如果直接排放会造成热污染。无论是在能源、宇航、机械、化工、动力等工业部门,还是在建筑、电子电工、农业等部门,都涉及到大量的管内冷凝问题。利用Fluent软件仿真分析饱和水蒸气在圆管内的冷凝换热问题,对装置和设备的技术经济性和安全可靠性、能源的有效利用、工艺和生产过程的优化等都有着重要的作用。
本案例所模拟的是水蒸气流在圆管内冷凝换热的情况。图2是模型示意图,模型圆管直径为6 mm,水蒸气的入口速度为0.5 m/s,其温度为375 K,圆管壁面温度设置为300 K。
本案例在ICEMCFD中建立该二维模型,并划分网格。左侧边界命名为inlet,底部边界命名为axis,右侧边界命令为outlet,上部边界命名为wall。
将ICEM CFD划分完成的网格导出,如图 3所示,存为pipe.msh文件。
4.1 启动Fluent
双击Fluent,将Dimension修改为2D,如图 4所示。
4.2 模型设置
打开模型树中的【General】,选择【Scale】,按照图5进行设置。选择Axisymmetric,设置如图6所示。双击【Energy】,开启能量方程,如图7所示。双击【Model】,点击【Viscous】,选择标准k-ε湍流模型,具体设置如图8所示。点击【Multiphase】,选择Mixture多相流模型,如图 9所示。