fluent油水两相流动数值模拟

Fluent油水两相流弯管流动模拟实例概述选取某输油管道工程管径600mm的90。水平弯管道，弯径比为3,并在弯管前后各取5m直管段进行建模，其几何模型如图所示。为精确比较流体流经弯管过程中的流场变化,1.启动GAMBIT选择圆面生成面板的Plane为ZX，输入半径 Radius为0.3，生成圆面,如图所示。Afiply I Ftesel | Oose2. 选择圆面，保持 Move被选中，在Global下的x栏输入1.8，完成该面的移动操作。3. 选取面，Angle栏输入-90, Axis选择为(0,0,0 )( 0,0,1 ),生成弯管主体，如图所示。4. 在 Create Real Cylinder 面板的 Height 栏输入 5,在 Radiusl 栏输入 0.3，选择 AxisLocation 为Positive X ，生成沿x方向的5m直管段，如图所示。5. 同方法，改变 Axis Location 为Positive Y 生成沿y方向的5m直管段，如图所示。6. 将直管段移动至正确位置，执行Volume面板中的Move/Copy命令，选中沿 y轴的直管段，在x栏输入1.8，即向x轴正向平移1.8。然后选中沿x轴的直管段，在 x栏输入 -5，在y栏输入-1.8，最后的模型如图所示。7.将3个体合并成一个，弹出Unite Real Volumes 面板，选中生成的 3个体，视图窗口如图所示。Unite Real VolumesVolumes Ilvolume.S*1_l Retai nApply |Reset IOoseI三、网格划分1.打开Create Boundary Layer 面板，在Edges黄色输入栏中选取线3。选中1:1的边界层生成方式，并设置第一个点距壁面距离为0.001m，递增比例因子为1.2，边界层为4层。绘制完边界层网格，如图所示。2.打开 MeshFaces面板，运用Quad单元与 Pave方法对该圆面进行划分，在Interval size栏输入0.05，生成的面网格如图所示。3.运用Hex/Wedge单元与Cooper方法对该圆面进行划分，在In terval size栏输入0.1 ,生成的体网格如图所示。 . , - - - 4. 选择面4作为进口，定义其为 PRESSURE INLET命名为in ;选择面9作为出口，定义其为PRESSURE_OUTLE命名为out，如图所示。Specify boundary TypesFLUENT 5/BAction:* Add7 Modifyv Deletey Delele 电IINanteTypeinPRESSURE.MLEAoutPRESSURE._OUTI*4Show labels Sliov/ colors5. 输出三维模型网格文件。四、求解计算1）启动FLUENT三维单精度计算器，读入划分好的网格文件，网格读入之后，检查网格的 信息，待最后一行出现“ Do ne”语句。2）从Scale Grid 对话框中可以看出计算区域的尺寸范围，如图所示。3）弹出的Solver对话框中保持默认设置，如图所示。0K|CancelHelpSolverSolver好 Segregated CoupledSpacer 2DAxisymmetricC Axisymmetric Swirl 护3DVelocity Formulation* Absolute ,r RelativeGradient Option G Cell-Based Node-BasedFormulation ImplicitTime“ SteadyUnsteadyPorous Formulation* Superficial Velocity Physical Velocity4) 弹出的 Viscous Model 对话框，在 Model 选项中选择 k-epsilon2 eqn，在 k-epsilonModel选项下选择Realizable，保留其他默认设置。5）如图所示，在弹出的Multiphase Model 对话框中选择 Mixture，保持默认参数设置。Multiphase Model6）在弹出的Flue nt Database Materials 对话框中，将数据库中的材料水和油都拷贝到当前工程中，完成材料物性的定义。7）在Type选项中选择 primary-phase ，在列表中选择 fuel-oil-liquid ，在Name文本框中输入oil 。在Type选项中选择 secondary-phase ,在列表中选择 water-liquid ,并在 Name文本框中输入 water。8） 如图所示，在 Set Units 对话框中，选择 Quantities 中的pressure。在弹出的 Define Unit对话框中的Unit栏输入名称 mpa在Factor栏输入1000000，定义压强的新单位 MPaSet UnitsQuantitiesmoment丄parti cles-concpercentageovMetSet All toressurexessure-gradient resistance sile-dens ity specWic-area soot-tormation-constanl-unitUnitsdefaultbrills hFactor 斤OffsetNew. | List | Close | Hlp |icgs9） 打开 Operating Conditions 对话框，选中 Gravity，指定重力方向为 z轴，在Zm/s2右侧输入-9.8。Operating ConditionsPressureOperating Pressure mpa0.1ITI325Reference Pressure LocationCancelGiavity疗 GiravilyGravitational AccelerationVa riable-DeRsity ParametersSpecified Operating DensityHelp10）定义边界条件。11）在Solution Controls对话框中保持默认设置。12）对流场进行初始化。13）在Residual Monitors 对话框中选中 Plot，打开残差曲线图。保持FLUENT默认各参数的收敛精度要求为 0.001。14）将文件保存。15）设置迭代步为1000步，开始解算。16）迭代完毕后，保存结果文件。17）截取有 助分析 的几个 截面，在Points 下方的三点 坐标中 分别输入（25,0,0 ）、（25,0,0.3）和（-2.5,0.3,0 ），在 NewSuface Name中输入 x=-2.5，生成第一个截面，如图所示。18）选取 Co ntours of 为 Pressure ,和 Static Pressure，弹出压强云图。改变Con tours of为Velocity ,和 Velocity Magnitude，则显示为速度云图，如图所示。 -LLlErJTlO Fluent Inc回S3加i 30,辺心nunc i B.m (-)4,加 jivjHnjcd rnkiui un kci -LLlErJTlO Fluent Inc回S3llOUt*LUUOs1山吨Qlizio.rn1JOt*CO1JOt*COijiOCOg勺hi歸mi0目虫t IOOc W0i099M1ms们Cortoirf M tskPF：sir (jwactw) (irpiApi 釧 3013nuih 1 C. J 26 弘 jr的mlKtufc.flicj谨-LUENT 0 FLierlt IncUSc-ODS26e-Q177h-O1TO-Cd艸0心4 T&i-Cd4J13t-O1354:-Cr1ggnaOOCt-OOiQI 0X1U9HH压强云图19）安全退出 FLUENT速度云图加i 30,辺心nunc i B.m (-)4,加 jivjHnjcd rnkiui un kci