ANSYS FLUENT搅拌器仿真（#295）

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本文摘要（由AI生成）：

本文介绍了一种使用多重参考系法进行搅拌器仿真的方法。该方法将搅拌器的流体域划分为动域和静域，其中动域包括上桨区和下桨区。仿真软件使用WORKBENCH15.0平台及其对应的DM、ICEM和FLUENT模块，并有TECPLOT2015常规后处理视频。网格划分策略使用ICEM进行四面体混合网格划分，总网格数为6743512。仿真基本设置包括计算模式、湍流模型、流体材料属性、叶片转速、interface的关联等。最后，进行稳态计算和瞬态计算，得到颗粒从顶部进入的流场收敛解。

搅拌器类旋转机械必然会涉及共同问题，其它推送中也提到过。

FLUENT中旋转机械仿真方法主要有：旋转坐标系模型（Rotating Reference Frame）、多参考坐标系模型（MRF）、混和平面模型（Mixing Plane）、滑移网格模型（Sliding Mesh）和重叠网格模型(overset)。

其中多重参考系法，与滑移网格法设置几乎相同，两者相互转换容易。

一、工况介绍

液体密度1200，粘度0.002，转速800rpm，加入5um的颗粒，颗粒密度2200离散相，颗粒从入口加入，速度1m/s，流量1e-20kg/s

二、模型处理方法及软件版本

使用MRF法进行仿真，在该方法中，需要将搅拌器的流体域划分为动域和静域。本仿真中，对应的搅拌器有两层搅拌桨，因此需要分为两个动域和一个静域，为进行区分可以将两个动域分别称为上桨区和下桨区。

本例使用的多重参考系法（多重参考系法比较节省计算资源，用得多且广泛，这仅是优点，缺点略），与滑移网格法设置几乎相同。

仿真软件使用WORKBENCH15.0平台及其对应的DM、ICEM和FLUENT模块，并有TECPLOT2015常规后处理视频。视频包含DM模型处理（不含建模和抽取流体域），ICEM网格划分、FLEUNT流体仿真设置及TECPLOT2015基本出图视频。并对多相流仿真、添加示踪剂操作方法和滑移网格法仿真进行了操作说明。

三、网格划分策略

使用ICEM对前述的模型进行网格划分，分别对上桨区、下桨区和静域进行网格划分，网格类型为四面体混合网格，总网格数为6743512。为对搅拌桨附近网格进行加密，设置搅拌桨及搅拌轴网格大小为0.01，挡板处由于厚度较小，设置网格大小为0.005。动域与静域之间设置为交界面，交界面网格大小设置为0.02。