fluent沉降及污染物扩散模拟
fluent仿真沉积效应
fluent仿真沉积效应Fluent是一种常用的计算流体力学（CFD）软件，被广泛应用于工程领域的流体仿真。
在流体仿真中，沉积效应是一个重要的现象，指的是在流体通过管道或管道内部的不同部位时，由于流体速度的变化，流体中的颗粒物质会沉积在管道壁面上。
本文将以Fluent仿真沉积效应为主题，详细讨论其原理、应用和影响。
一、沉积效应的原理在流体中，存在着颗粒物质，比如颗粒污染物、悬浮物等。
当流体通过管道时，由于管道内部存在流速的变化，流速较低的地方会使颗粒物质沉积在管道壁面上，形成一层沉积物。
这种沉积物的形成被称为沉积效应。
沉积效应的原理可以通过Fluent软件进行仿真分析。
Fluent软件可以对流体进行数值模拟，计算流体在管道内部的流动情况，并分析流体中颗粒物质的运动轨迹和沉积情况。
通过仿真分析，可以得到沉积物的分布情况、厚度和形状等重要参数，为实际工程应用提供参考。
二、沉积效应的应用沉积效应在工程领域中有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：1. 管道输送系统的设计在油气、化工、水处理等行业中，管道输送系统的设计是一项重要的工作。
沉积效应的存在会影响管道的流动性能和输送效率，因此在设计过程中需要考虑沉积效应对系统的影响。
利用Fluent软件进行仿真分析，可以评估沉积物的分布情况和厚度，从而优化管道的设计。
2. 污水处理系统的优化在污水处理系统中，沉积效应也是一个重要的问题。
沉积物的堆积会导致管道阻塞、流量减小甚至设备损坏。
通过Fluent软件的仿真分析，可以预测沉积物的分布情况，并在设计阶段对系统进行优化，提高处理效率和设备的寿命。
3. 粉尘沉降问题的研究在一些工业生产中，会产生大量的粉尘颗粒，如煤矿、水泥厂等。
这些颗粒物质会在空气中悬浮，并随着气流的变化而沉降。
利用Fluent软件进行仿真分析，可以模拟粉尘颗粒在空气中的运动轨迹和沉降情况，为粉尘治理提供科学依据。
三、沉积效应的影响沉积效应对工程系统有着重要的影响。
fluent中的cfd post使用方法
标题：掌握Fluent中的CFD Post使用方法导语：Fluent是一款广泛应用于流体力学仿真的软件，而CFD Post则是其后处理工具，具有强大的可视化和数据分析功能。
本文将介绍Fluent中CFD Post的基本使用方法，希望对初学者有所帮助。
一、CFD Post的基本概念1. CFD Post是Fluent的一个后处理工具，用于对模拟结果进行可视化和数据分析。
2. 它提供了丰富的后处理功能，能够直观地展现流场变化、压力分布、速度分布等信息。
3. CFD Post支持多种数据格式的导入和导出，方便与其他软件进行数据交换和处理。
二、CFD Post的基本操作1. 数据导入：使用CFD Post前，首先需要将Fluent计算得到的结果数据导入到CFD Post中进行后处理。
2. 数据处理：在CFD Post中，可以对导入的数据进行剖面切割、矢量图绘制、数据提取等处理操作。
3. 可视化展示：CFD Post提供了丰富的可视化功能，可以绘制流线、等压线、速度云图等直观展现流场情况。
4. 数据分析：除了可视化展示外，CFD Post还支持对数据进行统计分析、剖面比较等操作，帮助用户更深入地了解流场特性。
三、CFD Post的高级功能1. 用户自定义：CFD Post支持用户自定义脚本，可以根据具体需求编写脚本进行特定的数据处理和可视化操作。
2. 批量处理：对于大量数据的后处理需求，CFD Post提供了批量处理的功能，可以自动化处理多个案例的后处理任务。
3. 数据交互：通过CFD Post，用户可以将后处理结果导出为图片、动画、数据文件等格式，方便用于报告撰写和结果共享。
结语：CFD Post作为Fluent的重要组成部分，具有丰富的功能和灵活的操作方式，能够帮助工程师更直观地了解流体仿真计算结果。
通过本文的介绍，相信读者能够更好地掌握CFD Post的使用方法，为后续的工程仿真工作提供帮助。
（以上仅为示例内容，不代表实际情况，具体操作以软件冠方指南为准）四、CFD Post的工程应用案例1. 空气动力学分析：在航空航天领域，工程师经常使用CFD Post对飞行器的气动特性进行分析和优化。
基于FLUENT软件的粉尘在筛分车间除尘管道内沉降规律的研究
摘要 : 针对某选煤厂筛分车间的除 尘管 道 ,根 据流体动力学原理和 气固两相流 理论 ,结合 现场 实测的数据 ,建立了模拟粉尘 沉降运 动规律 的数学 模型 , 并应 用 FLUENT软件 对除 尘管道 的 水平 、垂直 、90 °弯头 管段 内的粉尘沉 降规律 进行数 值模拟 , 得出了 粉尘在 这 3 种管 段中的 沉 降轨迹 ,为提高筛分车间除尘效率 提供 了重要的理论依据 。 关键词 : 粉尘治理 粉尘颗粒 运 动轨 迹 中图分类号 : TD9 2 6. 2 + 4 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 06 - 0 8 98 ( 20 1 0 ) 0 4 - 0 01 1 - 0 5
析 ,决定采用 锚 网 、锚 索 、喷 浆 、马 蹄 形全 封 闭拱 形支架联合支护 (图 1) 。
为 3节 , 棚距 为 600mm , 棚后 留 300mm 让压 距 , 每棚 18副卡缆 , 10块连接板 。
③喷浆 支护 参数 : 喷浆厚度 50～100mm。
5 效果分析
图 1 锚 网索 喷全 封闭 拱支 联合 支护 断面 示意 ①锚网 、锚索支护参数 : 锚 杆采用 Q335 高强 度螺纹钢锚杆 ,拱顶采用 Ф22 ×2500mm 锚杆 ,帮 部采 用 Ф20 ×2500mm 锚 杆 , 间 排 距 为 600 × 600mm , ZK2390、ZK3550型树脂 药卷端 头锚 固 , 金属菱形网护顶帮 ;锚索采用钢绞线锚索 ,拱顶 采 用 Ф1 7. 8mm ×1 0 0 0 0mm 锚 索 , 帮 部 采 用 Ф17. 8mm ×8000mm 锚 索 , 间 排 距 为 1500 × 1500mm , ZK2390型 树 脂 药 卷端 头 锚 固 , 锚 索滞 后掘进面不得超过 8m。 ②36U马蹄 形全封 闭支 护参 数 : 巷 道断 面设 计 为 拱 形 断 面 , 架 设 下 宽 为 5154mm , 高 为 3 70 2mm 的 3 6U马蹄形 全封闭支架 ,支架底拱梁
应用FLUENT模拟学生寝室内污染物浓度变化规律
students’ dorm Ⅱ
图 7 Ⅰ类型学生宿舍甲醛浓度分布图 Fig. 7 Concentration distribution of formaldehyde in
students’ dormⅠ
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应用 FLUENT 模拟学生寝室内污染物浓度变化规律
第3卷 第5期 2008 年 5 月
随着全国高考升学率的不断提高，各大高校的 学生宿舍相对紧缺，宿舍内人员拥挤，直接导致学 校内寝室的环境质量下降。同时由于寝室紧缺，许 多学生寝室都是刚刚装修完毕，就允许学生入住， 尤其是在冬天，北方的天气比较冷，几乎很少开窗， 这使得污染物很难向外扩散。高校的学生每天至少 有 8 h 的时间是在寝室里度过的，所以对学生寝室的 空气质量进行分析很有必要。目前很多学生公寓都 是阴阳双面建筑设计，寝室内部为上铺住人，下面
图 3 Ⅰ类型学生宿舍甲醛浓度分布图 Fig. 3 Concentration distribution of formaldehyde in
students’ dormⅠ
第3卷 第5期 2008 年 5 月
基于FLUENT的支撑剂裂缝内输送沉降模拟
和流 体 间相对 运 动有 关 ， 但 力 的方 向与 相对 运 动方 向
体 颗 粒 的沉 降过 程进 行研 究 ， 得 出了沉 降 时 的阻 力 系 相反 的力 。通 过 对颗 粒 的受 力情 况 进行 综 合分 析 ， 颗 ： 数 及 沉 降速度 公 式 。从 流体 力 学 的角 度来 说 ， 支 撑剂 粒 的沉降 速度方 程为 哺 在裂 缝 内的输 送沉 降属 于液 固两相 流 。 目前 多数 支 撑 剂 在 裂 缝 内 的输 送 沉 降模 型从 两
形成 有效 的支撑 。支撑 剂在裂 缝 中的分 布主要 受施 工 影响。 通过研 究支撑 剂在裂缝 中 的沉 降规律 ， 可 以指导
１ 模 型 的 建 立
液 固两 相 流 中 ，颗粒 受 到 的作 用 力 可 分 三 种 情
排量、 施工 压力 、 砂 比、 压 裂 液及 支撑 剂 性能 等 因素 的 １ ． １ 数 学模 型
方面 进行 研究 ： 一是 根 据受 力 平衡 方 程建 立 的沉 降 速 度公 式 ［ ２ － ３ ］ ； 二 是 通过 液 固两相 间的 相对 速 度关 系 ， 对
詈 ｄ ｊ 口 ｐ
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摘 要 ： 根据水力压裂 中的支撑 剂缝 内输送沉 降模型 ， 利用计 算机 流体 动力学软件Ｆ Ｌ Ｕ Ｅ Ｎ Ｔ 对 支撑剂在裂缝 内的输送沉 降进行数值模 拟。 得到 了支撑剂的速度 和浓度分布 情况 ， 以及支撑剂颗粒 轨迹 图， 表 明 了支撑剂在 输送过 程 中初始速度 较快 ， 随着 时间的延续 ， 速度便逐 渐接 近平衡 状态 ； 近 井眼及裂缝底部 的 区域 浓度较高 ， 且在水平 方 向上支撑剂 浓度越 来越小 ； 整个 输送过程 中 ， 支撑剂 黏度是不断 降低的。模 拟结果为水力压 裂施工 中支撑 剂在裂缝 中的输送沉 降提供 了一定 的参考。
基于Fluent城市大气污染物扩散数值模拟
狄军贞#安文博#戴男男#朱志涛#江#富#任亚东#赵前程!!"$ 不同炭材料吸附 ): ;8 的热力学研究 单#鑫#陈荟蓉#禹洪丽#韩彩芸#朱文杰#李曦同#罗永明!!"4 聚硅铝三十 (+6)$" 的制备及混凝效果 李诚成#赵#远#叶长青!!!& 天然有机物对 (;1<超滤膜的污染行为及 +<9 表征 王#磊#张静怡#王旭东#王志盈#苗#瑞#黄丹曦!!%! 膨胀石墨对 5 ;8 的吸附特性 胡珂琛#谢水波#刘迎九#凌#辉#史冬峰!!%& 藻类膜对磷的吸附 ,吸收行为研究 周#军#魏#群#李晓伟#陈延飞#涂晓杰!!$$ (6 高级氧化0离子沉淀0;型砂滤组合工艺深度处理 +-' 染料废水应用研究
应用FLUENT模拟学生寝室内污染物浓度变化规律
多学生寝室都 是刚刚装修完毕 ，就 允许学生入住 ， 尤其是在冬天 ，北方的天气 比较 冷 ， 乎很少开窗 ， 几
这使得污染物很难 向外扩散 。高校 的学生每天至少
有８ ｈ的时间是在寝室里度过的 ， 所以对学生寝室 的 空 气质量进行分析很 有必要 。 目前很 多学生公寓都
是阴阳双面建筑设计 ，寝室内部为上铺住 人 ，下面
第３ 第５ 卷 期
２０ ０ ８年 ５月
中 国科 技论 文在 线 Ｓ Ｅ ＣＥ Ａ Ｅ ＬＮ ＣｌＮ Ｐ Ｐ Ｒ ＯＮ ＩＥ
ＶＩ Ｎ ． ｂ３ Ｏ ． ５
Ｍ ｄ １２ 、 ００８
应用 Ｆ Ｕ Ｎ Ｌ Ｅ Ｔ模拟 学生寝 室 内
污染物浓度变化规 律
高清 军 ，庄 宏 昌
的有毒物质ｕ。 据调查 ， 新装修的公共场所甲醛 的超标
率达 ６ ０％－ ０ １０％。甲醛已成为室内空气污染物的主要 成分。甲醛的释放期比较长，一般为 ３ １ ，故将 甲 ～ ５ａ
作者简 介：高 清军（９ １ ，男，硕士研 究生， ｚ ｏ ｇ ｅａｂａ ＠ｙ ｈｏｃ ｍ． １８ 一） ｈ ｎ ｈｄ ｉｉｏ ａｏ ． ｃ ｏ ａ
Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｌ ｔｏ ｆＦＬＵＥＮＴ ｎ ｓｍ ｕｌ ｔｎｇ ｃ ａ ｅ ｆ ｃ ｉ ｉ ａ ｉ ｈ ｎｇ ｓｏ
ｐｏ ｌ ａ ｏ ｅ ｔ ａ ｉ ｎ ｉ ｔ ｄｅ ｔ ’ ｒ ｉｏ ｙ ｌ ｕｔ ｎｔ ｎｃ ｎ ｒ ｔｏ ｓ ｕ ｎ ｓ ｄｏ ｍ ｔ ｒ ｃ ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｎ ｕ ｅ ｉａ ｉ ｌ ｔ ｎ ｔ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ｔ ｏ ｅ ｈ ｎ ｏ ｒｅ ｖｒ ｎ ｎ ｓｈ ｌｆ ｌｆ ｒａ ａ ｙ ｉ ｇ ａ ｄ ｓｒ ｃ ：Ｕ ｉｇ ｎ ｍ ｒｃ ｌｓｍｕ ａｉ ｅ ｈ ｌ ｇ ｏ ｍ ｄ ｌｔ ｅ ｉ ｄ ｏ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔｉ ｅｐ ｕ ｏ ｎ ｌ ｚｎ ｏ ｎ
Fluent甲醛污染扩撒模拟仿真教程-CFD仿真污染物
Fluent模拟建筑室内污染物扩散流程
使用Fluent模拟室内甲醛污染扩散的瞬态模拟，具体流程和参数设置如下：
1.准备工作：
建立3D模型：使用建模工具（如SolidWorks、AutoCAD等）建立房间的3D模型，并导入到Fluent中。
定义材料属性：为木材、脲醛树脂、人造板和其他室内建筑装饰材料定义相应的物理属性和化学性质，包括密度、比热容、热传导率、扩散系数等。
设置初始条件：设定初始时刻的空气温度、相对湿度、流速等条件。
前处理：
读入网格：导入已经建立好的3D模型网格文件。
检查网格质量：使用Fluent的网格检查功能，确保网格无缺失、无扭曲等质量问题。
定义求解器：选择Segregated求解器，并设置相应的松弛因子和时间步长。
定义模型：选择适合的湍流模型（如K-ε模型），并启用多相流模型（如Eulerian模型）来模拟空气和甲醛的流动。
定义边界条件：设置空气入口的速度、温度和甲醛的质量流量等边界条件。
2.计算过程：
初始化：设置初始时刻的空气速度、温度和甲醛浓度等变量值。
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目录
1、数值模拟软件在地下水污染中 的应用
2、 CFD/Fluent软件简介 3、模型的建立及网格划分 4、Fluent模拟参数设置 5、Fluent模拟结果后处理
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软件应用
随着计算机技术的发展及其广泛应用，地下水 数值模拟技术也得到了长足的发展，国内外已 经建立了多种地下水数值模拟模型和管理模型， 例如Modflow、MT3D、Visual Modflow、 Visual Groundwater、FEFLOW、PHREEQC等。
二维单精度 三维单精度 三维双精度
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案例1
读入网格文件：File→Read→Case
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案例1
指定计算区域的实际尺寸:Grid→Scale
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案例1
选择模型:Define→Models
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案例1
定义求解器：Define→Models→Solver
求解器的设定： 本算例采
用压力基，隐 式算法。算例 设置为稳态， 其余参数都保 持默认值。
选择Species Transport，且选择 Reactions下拉列表中 的Volumetric项。 单击mixture Material 下拉列表中所需的项， 并点击View查看所选择 的物质。
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案例1
定义材料：Define→Materials
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案例1
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案例1
定义反应方程：
在Materials 栏下拉列表中 单击Reaction 选项的 Edition,根据 实际反应填写 各反应参数。
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软件简介
CFD 分析一般应用在以下阶段: 概念设计 产品的详细设计 发现问题 改进设计
CFD分析是物理试验的补充，但更节省费用和 人力。
CFD商业软件Fluent，是通用CFD软件包，用来
模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流
动，包含了广泛的物理模型，能模拟工业中的
流动、传热和反应。
涡耗散概念（EDC）模型：细致的 Arrhenius化学动力学在湍流火焰中合并。 注意详尽的化学动力学计算代价高昂。
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案例
基于Fluent的污染物扩散模拟在科研及实际 中有较多的应用：如
基于Fluent的地下水三维模拟计算（吉林大 学）
尾矿库重金属的污染机理及其数值模拟研 究（中南大学）
质量守恒方程
动量守恒方程
能量守恒方程
组分守恒方程
体积力
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方程介绍
在模拟污染物扩散时通常需用到物质输送 模型，当涉及反应时还需用到有限速率化 学反应模型。
物质输送和有限速率化学反应：
FLUENT可以通过求解描述每种组成物质的
对流、扩散和反应源的守恒方程来模拟混
合和输运，可以模拟多种同时发生的化学
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案例1
操作条件：Define→Operating Conditions
勾选 Gravity项， 在Y方向填 入重力加速 度-9.8。
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案例1
边界条件设置：Define→Boundary Condition
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案例1
求解器控制：Solve→Controls→Solutiona源自30案例1a
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案例1
利用Gambit软件，建立地下水的三维模型。 几何模型的尺寸为500m×30m×4m（长宽 高）。由于内部结构简单，选择结构化网 格方法，选用六面体网格，网格大小为1m。 网格划分如图所示。
定义边界条件：一个速度入口，一个自由 出口，四周默认为固壁。对四周边界处理 采用刚盖假定。
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速度入口边界需要输入下列信息：速 度大小与方向、温度、湍流参数、化 学组分质量百分数。
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案例1
监视器设置：Solve→Monitors
勾选 Options 下拉列表 中的Plot 项，其余 设置保持 默认。
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案例1
初始化设置： Solve→Initialize→Initialize……
在 Compute From下拉 列表中选择 速度入口， 单击Init进 行初始化。
以上两个研究课题都涉及到了有限速率化 学反应
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案例1
模拟过程包括：利用Gambit软件建立地下 水的三维模型，导入Fluent中设置材料性质、 边界条件和求解参数，完成该模型的模拟， 绘制不同截面的AsO43-、HAsO42-和H2AsO4浓度等值线。模拟过程中涉及到的主要化 学反应为:
Na3AsO4+H2O→Na2HAsO4+NaOH Na2HAsO4+H2O→Na2H2AsO4+NaOH
反应，反应可以是发生在大量相（容积反
应）中，和/或是壁面、微粒的表面。包括
反应或不包括反应的物质输运模拟能力，
以及当使用这一模型时的输入。
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方程介绍
在FLUENT中根据以下三种模型中的一个计 算：
层流有限速率模型：忽略湍流脉动的影响， 反应速率根据Arrhenius公式确定。
涡耗散模型：认为反应速率由湍流控制， 因此避开了代价高昂的Arrhenius化学动力 学计算。
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案例1
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案例1
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案例1
要确定一个有唯一解 的物理问题，必须指 定边界上的流场变量
指定进入流体域的质 量流量、动量、能量
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案例1
定义边界条件：入 口为速度入口，出 口为自由流出口， 四周默认为固壁。 对四周边界处理采 用刚盖假定。
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案例1
运行Fluent 出现选择Fluent version选择界面
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软件简介
CFD软件的工业应用 涵盖了从飞机机翼的 空气外流到锅炉的燃 烧，从塔内气泡流到 钻井平台，从血液流 动到半导体制造，以 及从洁净室设计到污 水处理厂。
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5
软件简介
一些特殊的模型如内 燃机燃烧、气动噪声、 旋转机械和多相流系 统也进一步扩大了软 件的应用范围。
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软件简介
CFD是计算流体动力学（Computational fluid dynamics）的缩写，是预测流体流动、 传热传质、化学反应及其他相关物理现象的 一门学科。CFD一般要通过数值方法求解以 下的控制方程组
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案例1
勾选能量方程：Define→Models→Energy
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案例1
选择湍流方程：Define→Models→Viscous
本模拟中 选择标准 湍流模型 kepsilon
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案例1
选择物质输送模型：
Define→Models→Species→Transport & Reaction