Fluent中的蒸發/冷凝模型實例

2017-04-03 by:CAE仿真在線來源:互聯網

[本例改編自fluent官方教程]

FLUENT中帶有蒸發/冷凝模型,可以用于蒸發與冷凝模擬。本例用一個簡單的例子來簡要描述該模型的使用方法。

1 模型描述

本例的模型較為簡單,如圖1所示。計算域高1m,寬0.2m。頂部邊界為壓力出口,底部有一高溫壁面hotwall,溫度570K,其他壁面wall為絕熱邊界。計算域內初始充滿0.9m深的水。劃分網格如圖2所示。

圖1 計算域描述圖2 網格模型

2 導入網格

打開fluent,導入上步生成的網格模型。Scale檢查網格尺寸。如圖3所示。

圖3 scale計算域

確保計算域尺寸是我們所需要的。本例中x方向尺寸0~0.2m,y方向0~1m。

3 設置求解器

選擇壓力基(pressure-based)求解器,同時選擇瞬態模擬。

由于水沸騰時水蒸氣會在浮力作用下向出口運動,因此考慮重力。設置重力加速度為重力加速度為y方向,大小-9.81m/s2。如圖4所示設置。

圖4 設置求解器

4 設置計算模型

添加多相流模型為mixture模型,勾選slip velocity及implicit body force,設置歐拉相數量為2。如圖5所示。

圖5 多相流模型選擇圖6 能量方程

激活能量方程。如圖6所示。

此例為層流流動,不激活湍流模型。

5 材料設置

添加材料water-vapor及water-liquid。修改材料屬性。

Water-liquid屬性:

Density:1000kg/m3

Viscosity:0.0009kg/m-s

Standard state enthalpy:0 j/kgmol

Reference temperature:298k

其他采用默認屬性。

Water-vapor屬性:

Cp:2014j/kg-k

Standard state enthalpy:2.99e7j/kgmol

Reference temperature:298.15k

其他屬性采用默認設置。

6 相設置

設置液態水為主相,水蒸氣為第二相。設置氣泡直徑0.0002m。如圖7,圖8所示。

圖7 設置主相

圖8 設置第二相

定義相間作用,即定義蒸發/冷凝模型。點擊interaction按鈕進入如圖9所示對話框。選擇from phase為liquid,選擇to phase為vapor,即為由液態轉化為氣態,選擇模型為evaproation-condensation。此時彈出模型定義對話框,如圖10所示。這里采用默認設置即可。