FLUENT帮助里自带的多孔介质算例-经典资料.doc

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1、.Tutorial7.ModelingFlowThroughPorousMediaIntroductionManyindustrialapplicationsinvolvethemodelingofowthroughporousmedia,suchas_lters,catalystbeds,andpacking.Thistutorialillustrateshowtosetupandsolveaprobleminvolvinggasowthroughporousmedia.Theindustrialproblemsolvedhereinvolvesgaso

2、wthroughacatalyticconverter.Catalyticconvertersarecommonlyusedtopurifyemissionsfromgasolineanddieselenginesbyconvertingenvironmentallyhazardousexhaustemissionstoacceptablesubstances.Examplesofsuchemissionsincludecarbonmonoxide(CO),nitrogenoxides(NOx),andunburnedhydrocarbonfuels.Th

3、eseexhaustgasemissionsareforcedthroughasubstrate,whichisaceramicstructurecoatedwithametalcatalystsuchasplatinumorpalladium.Thenatureoftheexhaustgasowisaveryimportantfactorindeterminingtheperformanceofthecatalyticconverter.Ofparticularimportanceisthepressuregradientandvelocitydistr

4、ibutionthroughthesubstrate.HenceCFDanalysisisusedtodesigne_cientcatalyticconverters:bymodelingtheexhaustgasow,thepressuredropandtheuniformityofowthroughthesubstratecanbedetermined.Inthistutorial,FLUENTisusedtomodeltheowofnitrogengasthroughacatalyticconvertergeometry,sothattheow_el

5、dstructuremaybeanalyzed.Thistutorialdemonstrateshowtodothefollowing:_Setupaporouszoneforthesubstratewithappropriateresistances._Calculateasolutionforgasowthroughthecatalyticconverterusingthepressurebasedsolver._Plotpressureandvelocitydistributiononspeci_edplanesofthegeometry._Dete

6、rminethepressuredropthroughthesubstrateandthedegreeofnon-uniformityofowthroughcrosssectionsofthegeometryusingX-Yplotsandnumericalreports.许多工业应用都涉及通过多孔介质（如过滤器，催化剂床和填料）的流动模型。本教程说明如何建立和解决涉及气体通过多孔介质的问题。这里解决的工业问题涉及通过催化转换器的气体流量。催化转化器通常用于通过将对环境有害的废气排放物转化为可接受的物质来净化汽油和柴油发动机的排放物。这种排放的例子包括一氧

7、化碳（CO），氮氧化物（NOx）和未燃烧的碳氢化合物燃料。这些废气排放物被迫通过衬底，该衬底是涂覆有诸如铂或钯的金属催化剂的陶瓷结构。排气流量的性质是决定催化转化器性能的一个非常重要的因素。特别重要的是通过基底的压力梯度和速度分布。因此，使用CFD分析来设计催化转换器：通过对排气流量进行建模，可以确定通过基板的流量的压降和流量的均匀性。在本教程中，FLUENT用于模拟通过催化转化器几何形状的氮气流量，从而可以分析流量结构。本教程演示了如何执行以下操作：_设置具有适当阻力的基材的多孔区域。_使用基于压力的解算器计算通过催化转化器的气体流量的解决方案。_绘制几

8、何体特定平面上的压力和速度分布。_确定通过基材的压降和不均匀的程度