管道流體仿真教程.

1、兩相流管道仿真教程利用FLUENT對(duì)兩相流管道內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值仿真，有如下步驟：1，利用Gambit軟件，打開(kāi)軟件界面如下圖：2，建立模型的幾何文件：直接建體模型，如下圖所示，管道圓柱形，長(zhǎng)為5000mm，半徑為500mm3，劃分邊界層網(wǎng)格：設(shè)置邊界層首層厚度為2mm，其增長(zhǎng)比率為1.2，層數(shù)為4，選擇邊界層施加面為face2，即為管道圓柱面4，劃分體網(wǎng)格：對(duì)管道實(shí)體進(jìn)行網(wǎng)格劃分，可以直接對(duì)其進(jìn)行體網(wǎng)格劃分，選擇管道實(shí)體volume.1，其他設(shè)置如下圖所示，網(wǎng)格的Interval Size可以設(shè)置為10，點(diǎn)擊Apply劃分出的管道體網(wǎng)格以及邊界層網(wǎng)格如上圖所示5，設(shè)置入口邊界條件，設(shè)置進(jìn)口名稱為

2、Inlet，類(lèi)型為速度進(jìn)口，面為Face.1，具體設(shè)置如下圖所示：6，設(shè)置壁面邊界條件：邊界名稱為Wall，類(lèi)型為wall，面選擇為face.2，如下圖所示：7，設(shè)置出口邊界條件：名稱為out，類(lèi)型為自由出流邊界outflow，面設(shè)置為face.2，如下所示：8，輸出網(wǎng)格文件：如下圖所示9，打開(kāi)FLUENT軟件，進(jìn)行計(jì)算設(shè)置：首先設(shè)定單位為mm，如下圖所示：10，設(shè)置操作環(huán)境，操作壓強(qiáng)為101325帕，設(shè)置重力加速度為Y向?yàn)?9.8111，設(shè)置兩相流模型：選取混合相模型，這里將固體顆粒相當(dāng)做歐拉相進(jìn)行研究，相數(shù)位2，如下圖所示：12，選擇湍流模型，根據(jù)管道模擬的實(shí)際情況，選取S-A湍流模型13

3、，設(shè)置仿真材料，定義液相材料為水，參數(shù)為默認(rèn)14，設(shè)置固體顆粒相計(jì)算材料，具體設(shè)置參數(shù)如下圖所示：得到的材料欄的設(shè)置情況為15，對(duì)相進(jìn)行設(shè)置，主相位水，選擇材料為液態(tài)水，如下圖所示：第二相為固體顆粒相，設(shè)置如下：16，設(shè)置兩相之間的相互作用，采用默認(rèn)設(shè)置，如下圖所示：17，設(shè)置進(jìn)口邊界條件，如下圖所示，類(lèi)型為速度入口，此處也可以更改為其他的邊界類(lèi)型。注意此處的相定義的是混合相設(shè)置速度入口邊界如下，更改水力直徑為1000mm，即為入口的直徑值。18，設(shè)置主相的進(jìn)口邊界如下，相改為水設(shè)置進(jìn)口處主相水的速度矢量為0.5m/s，19，設(shè)置第二相的進(jìn)口邊界如下，相改為顆粒對(duì)顆粒相的速度進(jìn)口進(jìn)行設(shè)置，速度

4、值設(shè)置與液相一致，也為0.5m/s，另外要設(shè)置進(jìn)口處的顆粒相的體積分?jǐn)?shù)，體積分?jǐn)?shù)為0.6，體積分?jǐn)?shù)設(shè)置如下圖所示：20，出口邊界條件設(shè)置。水力直徑為1000mm，設(shè)置如下：21，設(shè)置壁面邊界條件。壁面粗糙度與粗糙高度均設(shè)為0.522，設(shè)置求解方案。壓力-速度耦合方式采用SIMPLE算法，壓力相采用標(biāo)準(zhǔn)離散，動(dòng)量與湍動(dòng)能采用二階迎風(fēng)格式，體積分?jǐn)?shù)采用一階迎風(fēng)格式。23，設(shè)置殘差曲線監(jiān)視器。設(shè)置的參數(shù)如下，為了得到更為精確的結(jié)果，降低收斂絕對(duì)精度為0.0000001。24，進(jìn)行流場(chǎng)初始化。計(jì)算從流場(chǎng)入口開(kāi)始，點(diǎn)擊Initialize，得到的結(jié)果如下：25，設(shè)置迭代步數(shù)。本例設(shè)置迭代1000即可30，進(jìn)行計(jì)算，觀察迭代收斂曲線：3