fluet蒸发冷凝(优选)

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1、本例改编自fluent官方教程FLUENT中带有蒸发/冷凝模型，可以用于蒸发与冷凝模拟。本例用一个简单 的例子来简要描述该模型的使用方法。1模型描述本例的模型较为简单，如图1所示。计算域高1m，宽0.2m。顶部边界为压力出口，底部有一高温壁面hotwall，温度570K，其他壁面wall为绝热边界。计算域内初始充满0.9m深的水。划分网格如图2所示。图1计算域描述2导入网格图2网格模型打开fluent，导入上步生成的网格模型。Scale检查网格尺寸。如图3所示。图3 scale计算域确保计算域尺寸是我们所需要的。本例中x方向尺寸00.2m，y方向01m。3设置求解器选择压力基(pressure

2、-based)求解器，同时选择瞬态模拟。由于水沸腾时水蒸气会在浮力作用下向出口运动，因此考虑重力。设置重力 加速度为重力加速度为y方向，大小-9.81m/s2。如图4所示设置。SolverTypea Pressure-BasedDensity-EasedVelocity Formulaton a AbsoluteQ RefatveTim亡2D SpaceStEady4 Planar岳Transi 皂 nt(_) A xi symmetric、j A xi symmetric SwirlE Cavity莎兀Gravitational Acceleration图4设置求解器4设置计算模型添加多相流

3、模型为mixture模型，勾选slip velocity及implicit body force，设置欧拉相数量为2。如图5所示。Mu Itiphas ModelModelOffValurne af FluidNumber of Eulerian Phas亡siHiE越 MixtureEulerianWet StearriMixture Parameters|Z Slip VelocityEady Force FormulationZ Impdidt Body ForceHelp图5多相流模型选Cancel图6能量方程激活能量方程。如图6所示。此例为层流流动，不激活湍流模型。5材料设置添加材料

4、water-vapor及water-liquid。修改材料属性。Water-liquid 属性：Density : 1000kg/m3Viscosity ： 0.0009kg/m-sStandard state enthalpy : 0 j/kgmolReference temperature : 298k其他采用默认属性。Water-vapor 属性：Cp : 2014j/kg-kStandard state enthalpy : 2.99e7j/kgmolReference temperature : 298.15k其他属性采用默认设置。6相设置设置液态水为主相，水蒸气为第二相。设置气泡直

5、径0.0002m。如图7 ,图8所示。图7设置主相图8设置第二相定义相间作用，即定义蒸发/冷凝模型。点击 interaction 按钮进入如图9所示 对话框。选择from phase为liquid，选择to phase为vapor，即为由液态转化为气 态，选择模型为evaproation-condensation。此时弹出模型定义对话框，如图10 所示。这里采用默认设置即可。2E Ph古st &nterarti-onDrag【UR I coltsiarts. skp | ne#l Mass 艮utbaie | SurfauTiViM | Deret3bM| hJunter of Hjm Tra

6、r sfier Mptwisms !EOK : Cihcd 心FromToFtiassFtiaseMechanisnn刖 rota 如Edit.Klass Tromfer图9选择蒸发/冷凝模型回 Evaporation-Condensat ic.图10设置蒸发模型7设置边界条件本例的边界条件较为简单。Outlet :采用压力出口，设置出口蒸气含量100%，温度372KWalls :设置为绝热边界。设置heat flux为0Hot wall :设置 temperature 为 570K设置 operating conditions 如图 11 所示。园 Operating Conditionsr

7、essureGravityBaussin&s口 Parametersff GravityGravitational Bcc亡 1亡ationOpera ting Temperature 002&S.L60.5542I QK cancelI Hwlp13Variable-Density ParametersU Specified Operating DensityOperating Density (kg/m3)IN图 11 operation condition设置参考密度为气相密度0.5542。8求解方法设置 pressure 为 body force weighted /其他 moment

8、um、volume fraction、energy全采用quick算法，有利于提高计算精度。在solution controls面板中设置亚松弛因子。设置pressurewie为0.5 momentum 为 0.2,volume fration 为 0.2。9初始化初始化时设置temperature为372K。需要patch两个区域:1、与hotwall相邻网格节点。由于hotwall温度高达570K ,超出水的沸点 373.15K，因此需要adapt出hotwall边界相邻节点区域,设置其温度为373.15K。2、Patch出初始水位。由于初始状态下计算域中有深0.9m的水，因此需要通 过p

9、atch将其标记出来。Adapt】 【boundary】，弹出如图12所示对话框，在boundary zones中选 择hotwall，设置number of cells为1，点击mark即可对此区域节点进行标记， 下一步进行温度patch。图12标记临壁面节点点击patch按钮，弹出图13所示对话框。下 patch水位。点击采单【Adapt】 【进入区域标记对话框。进行如图14所示设点击 mark进行标记。r己I Reg cn Adaption4Optic nsInp-ut Cardinates图15 水位patch此时可以查看云图，以检查patch是否正确。10其他设置OK，该定义的都定义

10、完了，剩下的就是一些监测量、动画什么的设置，这些都很基础，这里不再赘述。11设置计算设置时间步长0.01s，时间步数1000步，迭代计算。Run CalculationCheck Case.Preview Mesh Motion.Time Stepping MethodOptions1!Extrapolate ari曰bl亡sDb怡 Sampling furTime Staticti口別mpling IntetvalSampling Options，IZIIZIProfile Update Interval1ZIIZID日怙 Fil亡 Qunrrtitj亡Acoustic Signals.CalculateI Help 图16迭代计算