Fluent-表面化学反应模拟.docx

《Fluent-表面化学反应模拟.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、导入网格2定义求解器3开启能量方程4操作工况参数operatingconditions1操作压力的介绍关于参考压力的设定，首先需了解有关压力的一些定义。ANSYSFLUENT中有以下几个压力，即StaticPressure（静压）、DynamicPressure（动压）与TotalPressure（总压）；AbsolutePressure（绝对压力）、RelativePressure（参考压力）与OperatingPressure（操作压力）。这些压力间的关系为，TotalPressure（总压）=StaticPressure（静压）+DynamicPressure（动压）；Absol

2、utePressure（绝对压力）=OperatingPressure（操作压力）+GaugePressure（表压）。其中，静压、动压和总压是流体力学中关于压力的概念。静压是测量到的压力，动压是有关速度动能的压力，是流动速度能量的体现。而绝对压力、操作压力和表压是FLUENT引入的压力参考量，在ANSYSFLUENT中，所有设定的压力都默认为表压。这是考虑到计算精度的问题。2操作压力的设定设定操作压力时需要注意的事项如下：l对于不可压缩理想气体的流动，操作压力的设定直接影响流体密度的计算，因为对于理想气体而言，流动的密度由理想气体方程获得，理想气体方程中的压力为操作压力。l对于低马赫

3、数的可压缩流动而言，相比绝对静压，总压降是很小的，因此其计算精度很容易受到数值截断误差的影响。需要采取措施来避免此误差的形成，ANSYSFLUENT通过采用表压（由绝对压力减去操作压力）的形式来避免截断误差的形成，操作压力一般等于流场中的平均总压。l对于高马赫数可压缩流动的求解而言，因为此时的压力比低马赫可压缩流动的大得多，所以求解过程中的截断误差的影响不大，可以不设定表压。由于ANSYSFLUENT中所有需输入的压力都为表压，因此此时可以将操作压力设定为0（这样可以最小化由于压力脉动而引起的误差），使表压与绝对压力相等。l如果密度设定为常数或者其值由通过温度变化的函数获得，操作压力并

4、没有在计算密度的过程中被使用。l默认的操作压力为101325Pa。操作压力的设定主要基于两点考虑，一是流动马赫数的大小，二是密度计算方法。表格1操作压力的推荐设置密度关系式马赫数操作压力理想气体定律大于0.10或约等于流场的平均压力理想气体定律小于0.1约等于流场的平均压力关于温度的函数不可压缩不使用常数不可压缩不使用不可压缩的理想气体不可压缩约等于流场的平均压力1关于参考压力位置的设定对于不涉及任何压力边界条件的不可压缩流动，ANSYSFLUENT在每次迭代后要调整表压值。这个过程通过使用参考压力位置处（或该位置附近）节点的压力完成。因此，参考压力位置处的表压应一直为0。如果使用了压

5、力边界条件，则不会使用到上述关系，因此参考压力位置不被使用。参考压力位置默认为等于或接近（0，0，0）的节点中心位置。实际计算中可能需要设置参考压力位置到绝对静压已知的位置处。在OperatingConditions对话框中的ReferencePressureLocation选项组中设置新的参考压力位置的x，y，z的坐标即可。如果要考虑某一方向的加速度，如重力，可以勾选Gravity复选框。对于VOF计算，应当选择SpecifiedOperatingDensity，并且在OperatingDensity下为最轻相设置密度。这样做排除了水力静压的积累，提高了round-off精度为动量平

6、衡。同样需要打开ImplicitBodyForce，部分平衡压力梯度和动量方程中体积力，提高解的收敛性。ReferencePressureLocation（参考压强位置）应是位于流体永远是100%的某一相（空气）的区域，光滑和快速收敛是其基本条件。单击Define→OperatingConditions。在OperatingPressure中输入10000Pa，选中重力Gravity，在Z中输入9.81m/s2，OperatingTemperature输入303K，点击OK确认。5定义多组分模型（1）在Model（模型）中选择SpeciesTransport（组元输运）。（2）在Rea

7、ctions（反应）中选择VolumetricReactions（体积反应）。（3）在MixtureMaterial（混合物材料）中选择所计算问题中涉及到的反应物，则NumberofVolumetricSpecies（体积组元数量）中自动显示混合物中的组元数量。（4）在Turbulence-ChemistryInteraction（湍流与化学反应相干模型）中根据需要选择相应的模型。如果选择了Eddy-DissipationConcept(EDC