FLUENT大作业__工程流体力学模板分析

（一）卧式分离器气液两相分离模拟 1.几何模型的建立 首先双击 workbench14.0 图标，进入 workbench14.0 的工作环境，单击菜单栏 tools-option， 在 option 对话框中勾选 name selection，并删除 filtering prefixes 文本框中的文字，以便应用于后 面的模拟计算中。 在 workbench 左侧将 fluent 拖动到右侧工作栏中建立 fluent 工作框。 图 1-1Fluent 工作框 双击 Geometry，选择单位标准“m”，即可进入 dm 操作界面进行建模，在 x-y 平面用 draw 中的 line 分别自坐标原点为起始点延 x 和 y 方向绘制一条直线。绘制出气体出口上端轮廓线和 液体出口下端轮廓线： 图 1-2 绘制好的卧式分离器轮廓 图 1-3 卧式分离器轮廓参数 将菜单栏转至 modeling， 点击菜单栏下的 concept， 选择其下 surface from sketchs， 点击 generate， 生成平面模型。 图 1-4 details view操作界面 图 1-5 生成平面模型 点击线选择按钮 入口的定义。 选择入口直线 v10， 然后右键选择 named selection 在 details view 下单击 apply，单击generate，再在tree outline 操作界面下选中 namesell 右键 rename，输入inlet 完成对 图 1-6 tree outline 界面图 1-7 定义入口名称 用同样的方法设置上下端出口，将上端出口设置为outlet1 下端出口设置为 outlet2；最后设 置壁面 wall。 图 1-8 定义出口界面和壁面 2.网格划分 在 workbench 14.0 的项目视图区中，双击 mesh，进入网格划分操作界面。在 outline 操作界 面上单击 mesh 按钮，下方出现 details of mesh 操作界面中设置参数，设置 relevance center 为 fine，smoothing 为 high，span angle center 为 fine，max face size 为 0.01，max size 为 0.01。单 击 generate 生成。 图 1-9 outline 操作界面图 1-10 details of mesh操作界面 图 1-11 网格划分结果 单击 file-export 保存文件，单击file-close meshing，安全退出。在workbench 项目视图区选 中 mesh，右键选择 update。 3.模型计算设置及流场仿真 在 workbench 中双击 setup， 出现 fluent launcher 对话框， 按 OK 进入模型计算设置的操作 界面。 查看几何区域所在范围并 Check 检查网格，当下方出现 done 时便可确定网格划分没有问 题。 图 1-12 网格检查结果 勾选 Gavity，在 y 栏输入-9.8，表示在 y 轴乡下加上一个重力加速度。 图 1-13 Gavity 界面 单击 models，双击打开多相流 multiphase 模型，选择 vof 模型，设置相数为 2, 单击 OK。 图 1-14 models 界面图 1-15 multiphase 模型界面 双击 viscous model 设置湍流模型为 标准 K-ε 模型，单击 OK。 图 1-16 models 界面图 1-17 viscous model 单击 materials，选中 fluid，单击 edit，在 create/edit material 对话框中单击 fluent database， 选择 water-liquid， 单击 copy 及 close， 在 phase 操作界面下选中 phase-1-primary phase， 单击 edit 按钮，进一步新的对话框中将 name 设置为 water，phase material 选为 water-liquid，单击 OK。 同样选中 phase-2-primary phase，单击 edit 按钮，进一步新的对话框中将 name 设置为 air，phase material 选为 air，单击 OK。 图 1-18 materials界面图 1-19 create/edit material界面 图 1-20 fluent database界面 图 1-21 定义第一相为 water图 1-22 定义第二相为 air 在 boundary conditions 中选中 inlet，进口设置为速度进口，phase 为 mixture，编辑进口速 度为 1m/s，湍流强度为 1%，水力直径为 0.05m，单击 OK。 图 1-23 boundary conditions界面图 1-24 velocity inlet 界面 选中 inlet，将 phase 改为 air，设置 multiphase 中体积分数为 0.4。 图 1-25 设置 inlet 体积分数 设置 outlet1 湍流强度为 1%，水力直径为 0.05。设置 multiphase 中体积分数为 1。 图 1-26 pressure outlet1 界面图 1-27 设置 outlet1 体积分数 同样设置 outlet2 湍流强度为 1%，水力直径为 0.05。设置 multiphase 中体积分数为 0。 图 1-28 pressure outlet2 界面图 1-29 设置 outlet2 体积分数 选中 solution s，单击 scheme 下拉菜单，选中 piso 模型，其他值默认。单击solution initialization， 初始化方法选用standard initialization， compute from设置为all-zones， 单击initialize。 图 1-30 solution s界面图 1-31 设置为 all-zones 方式初始化 单击 monitors，设置残差精度为默认值，单击 OK 图 1-32 monitors 界面 在 solution s 面板中，单击 patch 按钮，弹出 patch 对话框，在phase 下拉菜单中选中 air， 在 variable 中选中 volume fraction， 在 value 中输入数值 1， 并在 zones to patch 中选中 surface body，单击 patch 按钮。 图 1-33 patch 界面 运行计算， 设置 run calculation， 输入 time step size 为 0.01s， 迭代步数为 300 步， 点击 calculate 计算。残差曲线如图。 图 1-34 残差曲线图 点击 graphics and animations，在 graphics 中选择 contors，单击 set up，弹出 contours 对话 框，选择 phase 和 filed，然后单击