FLUENT物理模型

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1、ANSYSFLUENT培训教材第八节：物理模型安世亚太科技（北京）有限公司APeraGlobalCompany©PERAChina概要多相流模型–Discretephasemodel–Eulerianmodel–Mixturemodel–Volume-of-fluidmodel化学反应模型–Eddydissipationmodel–Non-premixed,premixedandpartiallypremixedcombustionmodels–Detailedchemistrymodels–Pollutantformation–Surfacereactio

2、ns动网格–Singleandmultiplereferenceframes–Mixingplanes–Slidingmeshes–Dynamicmeshes–Six-degree-of-freedomsolverAPeraGlobalCompany©PERAChina多相流模型APeraGlobalCompany©PERAChina简介相具有可定义的边界，对周围流场有特定的动力响应相一般分为固体、液体和气体，但也指其他形式：有不同化学属性的材料，但属于同一种物理相（如液-液）多相流体系统分为一种主流体相和多种次流体相–其中一种流体是连续的（主流体）Se

3、condaryphase(s)–其他相是离散的，存在于连续相中–可以有多种次流体相，代表不同尺寸的颗粒PrimaryPhaseAPeraGlobalCompany©PERAChina多相流体系–气泡流–连续液体中存在离散的气泡，如气体吸收器，蒸发设备，鼓泡设备–液滴流–连续气体中的离散液滴，SlugFlowBubbly,Droplet,or气/液如喷雾器、燃烧器Particle-LadenFlow液/液–柱塞流–连续液体中的大尺度气泡–分层/自由表面流–不相溶的流体被清晰的界面分开，如自由表面流Stratified/Free-PneumaticTransport

4、,–颗粒流–连续气体中的离散固体颗SurfaceFlowHydrotransport,orSlurryFlow气/固粒，如旋风分离器，空气净化器，吸尘器–流化床–流化床反应器液/固–泥浆流–液体中的固体颗粒，固体悬浮、沉积、液力输运SedimentationFluidizedBedAPeraGlobalCompany©PERAChinaFLUENT中的多相流模型FLUENT包括四种不同的多相流模型:–DiscretePhaseModel(DPM)–VolumeofFluidModel(VOF)–EulerianModel–MixtureModel选择合适的模

5、型非常重要–取决于流体是分层的还是离散的-两相间的长度尺度界定这个区别–Stokes数(颗粒松弛时间和流体特征时间的比例）也应该考虑进来APeraGlobalCompany©PERAChinaDPM例子-喷雾干燥喷雾干燥包括液体以雾状方式喷入加热的容器中，用DPM模拟流动、传热、传质过程Initialparticle1.1mm0.2mmContoursofDiameter:2mmEvaporatedWaterStochasticParticleTrajectoriesforDifferentInitialDiametersAPeraGlobalCompany©

6、PERAChina欧拉模型的例子–三维气泡床z=20cmz=15cmz=10cmz=5cmIsosurfaceofGasLiquidVelocityVectorsVolumeFraction=0.175APeraGlobalCompany©PERAChina欧拉模型中的粒状选项当存在高浓度的固体颗粒时，会导致颗粒间高频率的碰撞，此时应选Granular假设颗粒的行为类似一团密集分子的碰撞行为，对颗粒相使用分子云理论Gravity应用这个理论后，连续相和颗粒相的动量方程都增加了附加应力–这些应力(颗粒“粘性”,“压力”等.)由颗粒速度脉动强度确定–伴随颗粒速

7、度脉动的动能由拟热“pseudo-thermal”或颗粒温度代表Gas/Sand–不考虑颗粒的弹性变形GasContoursofSolidsVolumeFractionforHighVelocityGas/SandProductionAPeraGlobalCompany©PERAChina混合模型案例–气体鼓泡用混合模型模拟氮气喷入混合器中的流动，用MRF方法模拟旋转叶片的效应FLUENT很好的模拟了气体的停顿和搅动过程。AnimationofGasWaterVelocityVectorsonVolumeFractionaCentralPlaneatCont

8、ourst=15sec.