ANSYS FLUENT 14.5 Fuel Cell Modules Manual
ANSYS FLUENT新功能-热电耦合的新模块
ANSYS FLUENT新功能-热电耦合的新模块
更多详细资料请关注微信公众平台：模拟仿真工作室
持续更新更多ANSYS新功能及各中模拟软件新资讯新操作技巧在现实模拟工作时经常会遇到热电耦合方面的问题，传统上我们都是在WORKBENCH中采用热电耦合达到对问题分析的要求，如图1所示为WORKBENCH热电耦合模块。
图1 WORKBENCH热电耦合
但是对于一直采用FLUENT模拟流体方面的人员来说，迫切需要在FLUENT软件中可以加入电压电流方面的参数，ANSYS17中终于更新这一功能，FLUENT17可以在边界条件中加入电压，材料可以设置电导率，具体设置图如2所示。
图2 FLUENT电压的加入设置图
在Models中首先激活能量方程，在激活Electric Potential模型，接着在边界条件中设置加载电压的边界及打压大小，设置材料的电导率即可。
图3 参数设定。
Fluent 资料集合(续)
流体动力学的并行计算(EN)
流体动力学的有限元法(EN) 流体动力学的有限元法（卷3）(EN) 流体动力学和流体机械手册卷1(EN)
10.Fluent动网格教程分享
fluent动荡讲座
fluent动态网讲座 fluent动态网教程1—8
11.Fluent软件知多少
相当水力直径进行计算？
A:1.如果不画边界层的计算结果与实验值的误差在工程精度范围内，是 可以接受的；但是，正如贴主所说，有边界层算的更准，那保证网格质 量就没有多大意义了。 2.如果不画边界层网格，建议采用k-epsilon Realizable湍流模型。
3.计算水力直径，应当是计算域流体入口的水力直径：H=4A/C（A为入口
7.2014 ANSYS技术大会讲义集--系统
ANSYS SBU视觉从三维到嵌入式软件 UGM V2
Ansys_基于模型的系统和软件工程_傅金泉_v2.0
UGM V1的SCADE创新 先进的UGM V7系统设计 张国明-云时代的中国仿真 - 2014 ANSYS中国UGM演讲V2
8.FLUENT超级学习手册
Fluent 14.5 Eulerian Wall Film Defogging官方教程
Fluent 14.5自定义输入参数官方教程
Fluent_14.5meshing官方教程 Fluent 14.5 FSI官方教程 Fluent 14.5 built-in tutorials Fluent 14.5传热 官方教程
3.之前利用fluent计算敞水时舵的水动力，采用SST湍流模型，分别用有
边界层和无边界层进行计算，无边界层计算的升力、阻力比有边界层的 大10%左右，有边界层更接近实验值。不过失速角和变化趋势还是一致的
AnsysWorkbenchV14.5参数化优化操作
Ansys workbench流体流动与传热优化通过这种实验可是实现网格考核、结构尺寸对目标函数的影响分析、参数的敏感性分析以及工况参数对目标函数的影响分析等，找到最优的网格尺寸、结构尺寸和操作工况。
下图为典型的ANSYS workbench优化分析的示意图：其中模块与模块之间的关联可以实现交换数据。
本文采用响应面优化的方法实现流体流动与传热的模拟优化。
1．几何模型的建立一．Geometry阶段采用solidworks建立几何模型（注意本机上一定要同时有ANSYS和solidworks）。
下图为建立几何模型的过程：为了简便采用简单的模型来验证本方法。
建立一个草图圆，然后智能尺寸标注，弹出尺寸修改窗，还有尺寸设置窗口。
在这里要设置实现参数化的几何尺寸关联接口。
方法为：在尺寸设置窗口的主要指那一栏的第一个参数前面手动加上一个”DS_”，同时在模型树里面把每一步的操作名改为英文的（注意避开一些敏感字母），以下都按此操作。
然后退出草图，拉伸凸台。
这里标注第二个尺寸：拉伸长度。
鼠标指针放到拉伸特征上，这是窗口出现草图出现拉伸的尺寸，蓝色的尺寸。
然后右击该尺寸，出现尺寸设置窗口，修改主要指加上“DS_”。
至此，几何模型的创建结束，保持文档。
回到ansys workbench界面，geometry后面打上了对号，提示已经完成。
双击geometry启动DM工具。
导入刚刚创建的模型，出现导入对话框，里面有很多设置项，这里采用默认设置，点击generate按钮导入创建的几何模型。
可以看到属性里已经出现修改过的参数化尺寸。
显示两个paremeters，前面的框点击出现P表示设置成参数书尺寸了。
关闭DM，回到workbench界面。
二．Meshing阶段点击mesh启动meshing设置边界：点击geometry，然后右键选择create named selection创建边界：网格部分的控制点击mesh,在下方出现设置框。
Fluent尝试--隐藏模型的添加
Fluent尝试——隐藏模型的添加以前老早就在别的博客上看到在fluent中添加隐藏模型，一直自己没有试试好使不？首先给出fluent中添加隐藏模型的方法，大家也来试试看。
在FLUENT使用过程中，我们会发现FLUENT把诸如MHD之类的模块隐藏掉了，如何添加它们呢？步骤如下：1.读入你的case文件2.在文本区域(也就是那一大片空白区域)中输入define，然后回车3.然后再输入models，再回车4.输入addon-module，再回车5.此时你会看到系统提示如下：define/define> models/define/models> addon-moduleFLUENT Addon Modules:1. MHD Model2. Fiber Model3. PEM Fuel Cell Model4. SOFC Fuel Cell ModelEnter Module Number: [1] 15.此时你随便从中选择一个模型就可以了自己按部就班的试了几遍，也没能成功，在第四步addon-module 时提示我这是个无效的命令。
在论坛上也查了这个问题，自个还是没能解决。
虽然就目前所用的模型还没涉及到以上几个隐藏模型，但是没能做出来感觉好像有点失败。
呵呵，加油！以上提供的几个隐藏模型中基本没怎么接触过，出于好奇查了一下MHD。
MHD是磁流体力学的英文简称，磁流体就是诸如液体金属在电磁场中运动所产生的复杂流动。
除了一般流体所具有的问题外，磁流体力学还要考虑由于流体内部产生的感应电流的影响，感应电流是由于外部磁场对运动金属的影响而感应产生的，感应电流的运动还要产生感应磁场，和外界磁场耦合作用于整个流场，使该问题很复杂。
即使不考虑感应磁场，由于很流体力学方程结合，也使该问题相当困难。
Fluent 的MHD模型只能够计算低频的电磁场。
ANSYS Fluent 15.0 燃料电池模块手册(en)
Disclaimer Notice
THIS ANSYS SOFTWARE PRODUCT AND PROGRAM DOCUMENTATION INCLUDE TRADE SECRETS AND ARE CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY PRODUCTS OF ANSYS, INC., ITS SUBSIDIARIES, OR LICENSORS. The software products and documentation are furnished by ANSYS, Inc., its subsidiaries, or affiliates under a software license agreement that contains provisions concerning non-disclosure, copying, length and nature of use, compliance with exporting laws, warranties, disclaimers, limitations of liability, and remedies, and other provisions. The software products and documentation may be used, disclosed, transferred, or copied only in accordance with the terms and conditions of that software license agreement. ANSYS, Inc. is certified to ISO 9001:2008.
ANSYS Fluent Fuel Cell Modules Manual
基于Fluent的微型燃料电池阴极建模
收稿日期:2005-05-15 第23卷 第08期计 算 机 仿 真2006年08月 文章编号:1006-9348(2006)08-0204-03基于Fluen t 的微型燃料电池阴极建模黄强,朱新坚,曹广益(上海交通大学电信学院自动化系燃料电池研究所,上海200030)摘要:实验发现,微电子器械系统中的流体力学行为与其对应的宏观规律并不相同。
该文基于计算流体力学软件-Fluent,结合传统燃料电池数学理论,以微型质子交换膜燃料电池(μPE MFC )为研究对象,运用微尺度流体力学,建立了电池的阴极数学模型。
该模型根据动量守恒、质量守恒、能量守恒以及电化学、微米/纳米尺度流体力学,分析了阴极扩散层中氧气的摩尔分数分布以及催化层中氧气的反应速率,并与传统燃料电池模型进行了比较,指出了微型燃料电池的特殊性。
关键词:计算流体力学;微型燃料电池;数学模型;阴极中图分类号:TP183 文献标识码:AM icro Fuel Cell Ca thode M odeli ng Ba sed on Fluen tHUAN G Q iang,ZHU X in -jian,CAO Guang -yi(Institute of Fuel Cell,Automation Depart ment,Shanghai J iaotong University,Shanghai 200030,China )ABSTRACT:It is the m icro machinery system that show s different fluidic characters w ith its traditional macroscop ical rules .Based on CFD soft w are -Fluent,a cathode mathematical model of μPE M FC is introduced according to the traditional fuel cells πtheories and the m icro fluids .W ith momentum conservation,mass conservation,energy conservation,electrochem istry and m icro /nano fluidics,the O2mole fraction distribution in the diffuser and the reaction rate in the catalyst layer are studied .The characteristics of m icro fuel cells are analyzed after the comparison w ith the traditional fuel cells .KEYWO RD S:CFD;M icro fuel cell;M athematical model;Cathode1 引言微型燃料电池(μFC -M icro Fuel Cells )以其高能量密度、高效率、体积小、无污染、无噪音、成本低等优点,成为近期国内外竞相研发的一种微型电源。
ANSYS14.5 用法介绍
40
2.2 有限元模型的建立
• 建立和修改工作文件名
第1章
ANSYS基础
主要内容
1.1有限单元法简介 1.2 ANSYS简介 1.3 ANSY工作界面
2
1.1有限单元法简介
• 1.1 有限单元法简介
数值分析方法可以分为两大类：有限差分法 、有限单元法 。 有限单元法作为一个具有巩固理论基础和广发应用效力的数值 分析工具，必将在国民经济建设和科学技术发展中发挥更大的 作用，其自身也将得到进一步的发展和完善。
显示模型中的其它信息
27
绘制关键点
应用菜单——Plot （绘图）
重新绘制窗口中的图形
绘制线 绘制面
绘制三维实体 绘制指定的实体 绘制材料属性 绘制节点 绘制单元
绘制分层的单元
绘制数据表格 绘制数组参数
绘制所有图元 绘制组元
28
应用菜单——PlotCtrls （绘图控制）
对模型进行移动、缩 放、旋转 字体显示风格控制 图形窗口的内容 显示控制
12
1.2 ANSYS简介
声学分析 • ANSYS程序能进行声波在含流体介质中的传播的研究，也能 分析浸泡在流体中的固体结构的动态特性。其涉及范围包括 ：声波在容器内的流体介质中传播；声波在固体介质中的传 播；水下结构的动力分析；无限表面吸收单元。 压电分析 • 用于二维或三维结构对AC、DC或任意随时间变化的电流或 机械载荷的响应。主要内容如下：稳态分析、瞬态分析；谐 响应分析；瞬态响应分析；交流、直流、时变电载荷或机械 载荷分析。
基于ANSYS Fluent系统的炉排炉垃圾焚烧过程数值模拟??
基于ANSYS Fluent系统的炉排炉垃圾焚烧过程数值模拟作者：马剑来源：《环境与发展》2014年第03期摘要为系统深入地研究机械炉排式垃圾焚烧炉内的焚烧特性，利用ANSYS Fluent软件进行了炉排炉内垃圾焚烧特性的数值模拟，模拟结果与实际运行数据基本一致。
在此基础上，对炉排运行速度、进料含水率及助燃风含氧量等关键燃烧特性参数对垃圾焚烧过程的影响规律进行了模拟研究。
关键词机械炉排 CFD 垃圾焚烧富氧中图分类号X705文献标识码 A文章编号2095-672X（2014）03-0017-05Abstract： To further research burning characteristics of the mechanical grate garbage incinerator， ANSYS Fluent was used to simulate the characteristics of the waste incineration furnace grate， simulation results consistent with the actual operating data. On this basis， the effect of grate speed， the moisture content of feed and oxygen contents of combustion airon waste incineration process was studied.Key words： Mechanical grate ； CFD ； Waste incineration； Oxygen-enriched引言随着国内垃圾焚烧厂的大量建设运营，机械炉排式垃圾焚烧炉由于其具有入炉垃圾不需要分拣，可焚烧低热值高水分垃圾及单台炉处理容量大等优点而获得广泛应用。
由于炉排炉内部结构复杂，运行操作繁复，我国相关系统的设计、应用水平与发达国家差距较大，千吨级及以上垃圾焚烧厂均要依赖国外进口，企业财务负担沉重。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ANSYS, Inc. Southpointe 275 Technology Drive Canonsburg, PA 15317 ansysinfo@ (T) 724-746-3304 (F) 724-514-9494
Table of Contents
Using This Manual ........................................................................................................................................ v 1. The Contents of This Manual ................................................................................................................ v 2. The Contents of the FLUENT Manuals ................................................................................................... v 3. Typographical Conventions ................................................................................................................. vi 4. Mathematical Conventions ................................................................................................................ vii 5. Technical Support ............................................................................................................................. viii 1. Fuel Cell and Electrolysis Model Theory ................................................................................................. 1 1.1. Introduction ..................................................................................................................................... 1 1.1.1. Introduction to PEMFC ............................................................................................................. 2 1.1.2. Introduction to SOFC ............................................................................................................... 3 1.1.3. Introduction to Electrolysis ....................................................................................................... 3 1.2. Electrochemistry Modeling ............................................................................................................... 3 1.3. Current and Mass Conservation ......................................................................................................... 6 1.4. Heat Source ...................................................................................................................................... 7 1.5. Liquid Water Formation, Transport, and its Effects (PEMFC Only) ......................................................... 7 1.6. Properties ......................................................................................................................................... 8 1.7. Transient Simulations ...................................................................................................................... 10 1.8. Specific Leakage Current (Cross-Over Current) ................................................................................. 10 2. Using the Fuel Cell and Electrolysis Model ........................................................................................... 13 2.1. Introduction ................................................................................................................................... 13 2.2. Geometry Definition for the Fuel Cell and Electrolysis Model ............................................................ 13 2.3. Installing the Fuel Cell and Electrolysis Model .................................................................................. 14 2.4. Loading the Fuel Cell and Electrolysis Module .................................................................................. 14 2.5. Setting Up the Fuel Cell and Electrolysis Module .............................................................................. 14 2.6. Modeling Fuel Cells and Electrolysis ................................................................................................ 15 2.6.1. Specifying Model Options ...................................................................................................... 17 2.6.2. Specifying Model Parameters ................................................................................................. 19 2.6.3. Specifying Anode Properties .................................................................................................. 20 2.6.3.1. Specifying Current Collector Properties for the Anode .................................................... 21 2.6.3.2. Specifying Flow Channel Properties for the Anode ......................................................... 22 2.6.3.3. Specifying Porous Electrode Properties for the Anode .................................................... 23 2.6.3.4. Specifying Catalyst Layer Properties for the Anode ......................................................... 24 2.6.3.5. Specifying Cell Zone Conditions for the Anode ............................................................... 25 2.6.4. Specifying Electrolyte/Membrane Properties .......................................................................... 25 2.6.4.1. Specifying Cell Zone Conditions for the Membrane ........................................................ 26 2.6.5. Specifying Cathode Properties ................................................................................................ 26 2.6.5.1. Specifying Current Collector Properties for the Cathode ................................................. 26 2.6.5.2el Properties for the Cathode ....................................................... 27 2.6.5.3. Specifying Porous Electrode Properties for the Cathode ................................................. 28 2.6.5.4. Specifying Catalyst Layer Properties for the Cathode ...................................................... 29 2.6.5.5. Specifying Cell Zone Conditions for the Cathode ............................................................ 30 2.6.6. Setting Advanced Properties .................................................................................................. 30 2.6.6.1. Setting Contact Resistivities for the Fuel Cell and Electrolysis Model ................................ 30 2.6.6.2. Setting Coolant Channel Properties for the Fuel Cell and Electrolysis Model .................... 31 2.6.6.3. Managing Stacks for the Fuel Cell and Electrolysis Model ................................................ 32 2.6.7. Reporting on the Solution ...................................................................................................... 34 2.7. Modeling Current Collectors ........................................................................................................... 35 2.8. Fuel Cell and Electrolysis Model Boundary Conditions ...................................................................... 36 2.9. Solution Guidelines for the Fuel Cell and Electrolysis Model ............................................................. 37 2.10. Postprocessing the Fuel Cell and Electrolysis Model ....................................................................... 38