Fluent多相流图文教程-水油混合物T型管流动模拟
Fluent多相流图文教程-水油混合物T型管流动模拟
6、定义材料属性
7、设置第一相
8、设置第二相
9、设置operating conditions作业条件
10、定义边界条件
10.1、设置in的边界条件
设置mixture phase
设置water phase
10.2、设置out的边界
11、solve -solution
保持默认，点OK
2、单击geometry→face→create real rectangular face，在width文本框和height文本框输入5和0.5，
初始界面
点击Apply，结果如右下图
再输入0.5和5，生成右下图
3、移动成T型
移动结果如下
修剪内部
结果如下
三、网格划分
1、单击mesh→faces→mesh faces
Fluent
一、实例概述
如图所示的T型管，直径0.5m，水和油的混合物从左端以1m/s的速度进入，其中有的质量分数为80%。在交叉点混合流分流，78%质量流率的混合流从下口流出，22%质量流率的混合流从右端流出。
简单几何模型
二、模型的建立
1、启动Gambit，选择工作目录E:\Gambit working。
12、initialize
13、residual残留的
勾选plot，其他默认
14、interate迭代
结果如下
15、display→contours
选择压强
结果如下
选择速度
结果如下
16、显示速度矢量图
结果如下
17、保存为cas文件
（范文素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）
结果如下
Fluent多相流图文教程-水油混合物T型管流动模拟
设置water phase
10.2、设置out的边界
11、solve-solution
保持默认，点OK
12、initialize
13、residual残留的
勾选plot，其他默认
14、interate迭代
结果如下
15、display→contours
选择压强
结果如下
选择速度
初始界面
点击Apply，结果如右下图
再输入0.5和5，生成右下图
3、移动成T型
移动结果如下
修剪内部
结果如下
三、网格划分
1、单击mesh→faces→mesh faces
结果如下
2、设置入口in，出口out，其余wall
定义out-1
定义out-2
结果如下
其余线段定义为wall
3、输出网格文件
输入文件名，选择mixture.msh
四、求解计算
1、启动fluent6.3，
打开后界面
2、读入划分好的网格文件
检查网格
3、求解
保持默认，点OK
4、设置多相，混合相
点mixture，
5、选择k-e湍流模型
6、定义材料属性
7、设置第一相
8、设置第二相
9、设置operating cond0.1、设置in的边界条件
结果如下
16、显示速度矢量图
结果如下
17、保存为cas文件
F
一、实例概述
如图所示的T型管，直径0.5m，水和油的混合物从左端以1m/s的速度进入，其中有的质量分数为80%。在交叉点混合流分流，78%质量流率的混合流从下口流出，22%质量流率的混合流从右端流出。
FLUENT多相流模型
FLUENT多相流模型分类1、气液或液液流动气泡流动：连续流体中存在离散的气泡或液泡液滴流动：连续相为气相，其它相为液滴栓塞（泡状）流动：在连续流体中存在尺寸较大的气泡分层自由流动：由明显的分界面隔开的非混合流体流动。
2、气固两相流动粒子负载流动：连续气体流动中有离散的固体粒子气力输运：流动模式依赖，如固体载荷、雷诺数和例子属性等。
最典型的模式有沙子的流动，泥浆流，填充床以及各相同性流流化床：有一个盛有粒子的竖直圆筒构成，气体从一个分散器进入筒内，从床底不断冲入的气体使得颗粒得以悬浮。
3、液固两相流动泥浆流：流体中的大量颗粒流动。
颗粒的sto kes数通常小于1。
大于1是成为流化了的液固流动。
水力运输：在连续流体中密布着固体颗粒沉降运动：在有一定高度的盛有液体的容器内，初始时刻均匀散布着颗粒物质，随后，流体会出现分层。
4、三相流以上各种情况的组合多相流动系统的实例气泡流：抽吸、通风、空气泵、气穴、蒸发、浮选、洗刷。
液滴流：抽吸、喷雾、燃烧室、低温泵、干燥机、蒸发、气冷、洗刷。
栓塞流：管道或容器中有大尺度气泡的流动分层流：分离器中的晃动、核反应装置沸腾和冷凝粒子负载流：旋风分离器、空气分类器、洗尘器、环境尘埃流动气力输运：水泥、谷粒和金属粉末的输运流化床：流化床反应器、循环流化床泥浆流：泥浆输运、矿物处理水力输运：矿物处理、生物医学、物理化学中的流体系统沉降流动：矿物处理。
多相流模型的选择原则1、基本原则1)对于体积分数小于10%的气泡、液滴和粒子负载流动，采用离散相模型。
2)对于离散相混合物或者单独的离散相体积率超出10%的气泡、液滴和粒子负载流动，采用混合模型或欧拉模型。
3)对于栓塞流、泡状流，采用VOF模型4)对于分层/自由面流动，采用VOF模型5)对于气动输运，均匀流动采用混合模型，粒子流采用欧拉模型。
fluent 多相流 设置 操作流程
fluent 多相流设置操作流程如果你想要在ANSYS Fluent中模拟多相流现象，那么你需要进行一系列的设置操作，以确保模拟得以顺利完成。
下面，我们将分享这些设置操作的流程及步骤。
1. 边界条件设置首先，在进行多相流模拟前，你需要准确地划分出相应的边界条件。
这包括定义每个物理区域（例如，更具粘度变化的液相和气相），设置模型计算的初始值，以及对每个物理区域进行必要的粗糙处理等。
2. 网格划分和网格质量检测Fluent是一个非常强大的数值计算工具，使用该工具需要先将三维空间分割成无数的小体素，以形成网格。
通过网格划分，我们可以将需要进行数值仿真的物体划分成小块，从而使我们能够更好地研究物体的工作原理。
在进行网格划分时，你需要注意网格质量，以确保网格能够契合你所需要的物体形状。
此外，你还需要在网格上设置初值和边界条件。
3. 选择流体模型选择正确的流体模型是成功模拟多相流的关键。
目前，ANSYS Fluent支持多种流体模型，包括拉格朗日-欧拉耦合方法、欧拉方法等。
你需要根据自己的需要选择合适的流体模型。
4. 定义物质属性在进行多相流的模拟时，你还需要定义物质的属性，也就是不同区域的物质粗略参数。
该项工作很大程度上是根据实验数据和文献资料确定。
5. 设置模拟参数模拟参数的设置包括初始条件选择、物理参数的上下限选择等，你需要根据自己的需要在ANSYS Fluent中进行设置。
6. 进行模拟完成前面的所有步骤后，你就可以开始模拟了。
在模拟的过程中，你可能需要进行微调和调整，以确保模型能够尽可能地逼近真实物体的工作原理。
总的来说，在ANSYS Fluent中进行多相流的模拟虽然有很多细节需要注意，但只要你遵循正确的流程，就能够获得很好的仿真效果。
如何在fluent中设置多相流讲解
3 设置一般的多相流问题（Setting Up a General Multiphase Problem）3.1使用一般多相流模型的步骤（Steps for Using the General Multiphase Models）设置和求解一般多相流问题的步骤的要点如下，各个子部分详细的讲述在随后的章节中。
记住这里给出的仅是与一般多相流计算相关的步骤。
有关你使用的其它模型和相关的多相流模型的输入的详细信息，将在这些模型中合适的部分给出。
1)选中你想要使用的多相流模型（VOF, mixture, or Eulerian）并指定相数。
Define Models Multiphase...2)从材料库中复制描述每相的材料。
Define Materials...如果你使用的材料在库中没有，应创建一种新材料。
!!如果你的模型中含有微粒（granular）相，你必须在fluid materials category中为它创建新材料（not the solid materials category.）3)定义相，指定相间的相互作用（interaction）(例如，使用欧拉模型时的drag functions)Define Phases...4)(仅对欧拉模型)如果流动是紊流，定义多相紊流模型。
Define Models Viscous...5)如果体积力存在，turn on gravity and specify the gravitational acceleration.Define Operating Conditions...6)指定边界条件，包括第二相体积份额在流动边界和壁面上的接触角。
Define Boundary Conditions...7)设置模拟具体的解参数Solve Controls Solution...8)初始化解和为第二相设定初始体积份额。
Solve Initialize Patch...9)计算求解和检查结果*欧拉多相流模拟的附加指南（Additional Guidelines for Eulerian Multiphase Simulations）一旦你决定了欧拉多相流模型适合你的问题，你应当考虑求解你的多相流问题的需求计算能力。
基于FLUENT软件的T型三通管湍流数值模拟
1 2 几何模型
几何模型采用 T 型三通管二维平 面模型, 管
道考虑 绝热条件, 忽 略管壁厚度, 管径大小均为
20mm, 两个水平的管道入口 ( Inlet) 和一个垂直的
出口 ( Ou tlet) , 其结构及参数如图 1所示。
1 3 GAMB IT 网格模型
( 1) 确定求解器。选择用于 CFD 计算的求解
化工装备技术 第 29卷 第 4期 2008年
35
数相同, 三通管内部混合流体的压力呈完全对称分 布, 使得流体混合区域没有形成对于混合有利的湍 流。观察图 3温度分布, 两股温度不同的流体混合 现象不明显, 没有形成有效的热能的交换。
图 2 现想条件下的压力分布
同。管内会出现一部分流体速度很大的情况, 有可 能会导致速度小的流体的回流现象, 这就造成了三 通管混合后流出流体温度的巨大变化, 不利于三通 管的稳定工作。
图 1 三通管结构
( 4) 设置监视器及迭代计算 取不同的参数, 开始迭代计算, 计算收敛时分 析其残差曲线。[ 2] 2 结果与讨论 2 1 理想条件下的模拟结果 模拟参数: 两入口 Int le t1、 Intlet2流体速度相 等均为 10m / s、流体温 度分别为 353K、 293K, 出 口压力为标准大气压。迭代计算至 170次左右时收 敛。其结果如图 2和图 3所示。 由图 2可见, 由于两入口流体的速度压力等参
[ 3] W alker P O n- lin eA u tomat ic Tube C lean ing [ J] Eng ineer ing System s, 1994, 10: 58~ 62
[ 4] 于志家, 朱冬青, 王 大明, 等 气液 固三相 流动沸 腾传热 与抗垢 性 能的 研 究 [ J] 高 校 化学 工 程 学 报, 1999, 13 ( 5 ): 447~ 451
Fluent 多相流
Primary and secondary phases
One of the phases is considered continuous (primary) and others (secondary) are considered to be dispersed within the continuous phase.
2
© Fluent Inc. 7/13/2013
Fluent Software Training TRN-98-006
Definitions
Multiphase flow is simultaneous flow of
Matters with different phases( i.e. gas, liquid or solid). Matters with different chemical substances but with the same phase (i.e. liquid-liquid like oil-water).
Multiphase Models
Four models for multiphase flows currently available in structured
FLUENT 4.5 Lagrangian dispersed phase model (DPM) Eulerian Eulerian model Eulerian Granular model Volume of fluid (VOF) model
Unstructured FLUENT 5 Lagrangian dispersed phase model (DPM) Volume of fluid model (VOF) Algebraic Slip Mixture Model (ASMM) Cavitation Model
Fluent 模拟教程5 冷热水混合器内的流动
用菜单命令Display: Contours，显示求解结果， 和原先的温度分布图比较可以发现，求解结果已经得到改善。
网格自适应技术
• FLUENT采用网格自适应技术，可根据计算 中得到的流场结果按变量梯度自适应调整 网格 和优化网格，从而使得计算结果更加 准确。
• 以温度梯度为基点来改善网格。 • 首先确定温度梯度的范围。用菜单命令Display: Contours
显示即将细化的网格有82个： 82 cells marked for refinement, 0 cells marked for coarsening
• 点击Manage…，在打开的单元注册对话框 （Manage Adaption Registers）点击Display。
准备要细化的网格显示如下图。
• 在Options不选择Auto Range，改版最小温度梯度值，将 Min设置为0.01，点击Display，显示出需要改进的高温度 梯度的网格如下，这部分网格是我们需要改进的网格。
• 用菜单命令Adapt: Gradient打开对话框，在Gradient of 下 来框中选中Temperature和Static Tempreature；在Option中 不选Coarsen，即只细化修改网格而不粗糙化。点击 Compute，Fluent将计算出温度梯度的最大值和最小值， 在Refine Threhold中输入0.01，点击Mark。
在显示的对话框中，将Options中的Node Values选项不选 中，按Display按钮，显示出温度分布图如下：
发现各单元间边界不光滑了，在准备改进网格时， 应该先看一下单元的，可以看出要进行改进的区域。
• 在Contours of下拉列表中，选择Adaption…和Adaption Function，在Options项不选择Node Value，点击Display， 得到温度梯度显示图如下：
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简单几何模型
二、模型的建立
1、启动Gambit，选择工作目录E:\Gambit working。
2、单击geometry→face→create real rectangular face，在width文本框和height文本框输入5和0.5，
初始界面
点击Apply，结果如右下图
再输入0.5和5，生成右下图
3、移动成T型
移动结果如下
修剪内部
结果如下
三、网格划分
1、单击mesh→faces→mesh faces
12、initialize
13、residual残留的
勾选plot，其他默认
14、interate迭代
结果如下
15、display→contours
选择压强
结果如下
选择速度
结果如下
16、显示速度矢量图
结果如下
17、保存为cas文件
5、选择k-e湍流模型
6、定义材料属性
7、设置第一相
8、设置第二相
9、设置operating conditions作业条件
10、定义边界条件
10.1、设置in的边界条件
设置mixture phase
设置water phase
10.2、设置out的边界
11、solve -solution
保持默认，点OK
结果如下
2、设置入口in，出口out，其余wall
定义out-1
定义out-2
结果如下
其余线段定义为wall
3、输出网格文件
输入文件名，选择mixture.msh
四、求解计算
1、启动fluent6.3，
打开后界面
2、读入划分好的网格文件
检查网格
3、求解
保持默认，点OK
4、设置多相，混合相
点mixture，