燕山大学 专业综合训练说明书

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1、目录一、设计任务------------------------------------------------1二、设计要求------------------------------------------------1三、在Gambit中建立模型并划分网格---------------------------2四、利用FLUENT进行混合器内流动与换热的仿真计算-------------3五、计算结果后处--------------------------------------------5六、综合训练总结--------------------------

2、------------------10七、燕山大学专业综合训练说明书一、设计任务现有一圆锥形立式混合器，冷水与热水分别自混合器的两侧沿水平切向方向流入，在容器内混合后经过下部渐缩通道流入等径的出流管，最后流入大气，混合器简图如图1所示，相关技术参数如表1。其冷水入口速度1m/s,温度280K，热水入口速度1m/s,温度320K，出口水相对压强0Pa。图1混合器简图表1混合器几何尺寸表混合器尺寸混合器主体高度8.0cm混合器主体半径10cm出口小管长度10cm锥台高度5.0cm进口小管长度10cm进口小管长度半径1.0cm出口小管半径1.0cm二﹑设计要求1、掌握G

3、ambit建模方法，建立仿真模型；2、进行网格设定及划分；3、正确设置边界类型；4、在Fluent中导入模型并完成模拟计算；共10页第1页燕山大学专业综合训练说明书5、提取结果进行分析；6、编写设计与计算说明书。三﹑在Gambit中建立模型并划分网格1、启动gambit并选定求解器（fluent5/6）创建混合器主体大圆柱，输入圆柱的高度8和半径10；2、创建混合器的切向入流管，同上调用创建圆柱命令，在高度右侧输入10，在半径中输入1；3、将入流管移动到混合器主体中部边缘；4、将小管以Z轴为旋转轴旋转180度复制；5、将三个圆柱合并为一个整体；6、创建主体下部的圆锥

4、，高度为5，在Radius栏中输入1，在Radius3栏中输入10；7、创建出流口小管，调用创建圆柱命令，高度为5，半径中输入1，并将出流口小管移动至锥台下部；8、将混合器的上部、锥台和下部出流小管合并在一起；9、划分体网格，打开MeshVolumes命令，选中混合器整体，在Elements中选择Tet/Hybrid，在Type中选择Tgrid，IntemalSize=0.5，单击apply，得到四面体网络划分出的表面网格划分图如图2所示；图2表面网格划分图共10页第2页燕山大学专业综合训练说明书10、检查网格划分情况，调整设置范围以查看；11、设置边界类型；1）、

5、打开SpecifyBoundaryTypes对话框，在Name文本框中输入边界名称inlet-1，将Type栏选为Velocity-inlet，在Entity栏中选取Face，并选中混合器进口截面；2）、在Name文本框中输入边界名称inlet-2将Type栏选为Velocity-inlet，在Entity栏中选取Face，并选中混合器另一进口截面；3）、在Name文本框中输入边界名称outlet，将Type栏选为Pressure-outlet，在Entity栏中选取Face，并选中混合器出口截面；4）、三维混合器的边界条件如表2所示，其他未设置的面默认为固壁；表2

6、三维混合器的边界条件边界名称边界类型速度大小温度inlet-1Velocity-inlet1m/s320Kinlet-2Velocity-inlet1m/s280KoutletPressure-outlet------12、输出网格文件zuoye.msh。四﹑利用FLUENT进行混合器内流动与换热的仿真计算1、启动Fluent3D求解器，读入网格文件，检查网格，并进行网格比例设置,由于Gambit作图时默认单位是mm。而Fluent默认单位是m，所以要通过Scale Gride对话框缩放计算区域，设置单位为cm，然后显示网格，得到混合器网格图如图3所示；2、创建计算

7、模型，设置求解器，保留默认设置即可；3、激活能量方程，选中EnergyEquation左侧的复选框；4、设置标准k-ε湍流模型，保留默认的值即可；5、操作环境的设置，保持默认设置；共10页第3页燕山大学专业综合训练说明书图3混合器网格6、设置流体材料属性，混合器中流动介质为水，复制水的材料物性，单击FluentDatabase，打开Fluent自带的材料数据库，在新对话框的FLUENTFluidMaterials下拉列表框中选择water-liquid[h2o<1>]，单击Copy按钮；7、设置边界条件：1）、其中设置fluid流体的材料，选择water-liq