如何利用scFLOW计算射流中颗粒的运动轨迹

本案例利用scFLOW计算射流中颗粒的运动轨迹。案例来自软件的Exercise文档。

计算模型如图所示。

粒子由图中inlet边界向计算域中喷射，由upper边界流出，考虑重力的影响，计算颗粒在计算域中的运动轨迹。

1 Prepare Parts

• 点击模型树节点Import Part File，选择几何文件exA17-1.x_t

几何模型如图所示。

2 Build Analysis Model

• 点击模型树节点Build Analysis Model构建计算区域

3 Part Material

• 点击模型树节点Part Material打开材料编辑对话框

• 如图所示，设置ComputationalDomain的材料为air(incompressible/20C)

4 Register Region

• 点击模型树节点Register Region打开边界命名对话框，在其中命名边界inlet及upper.

5 Analysis Condition

• 点击模型树节点Conditions，弹出如下图所示对话框

5.1 Analysis Type节点

• 点击Analysis Type节点，右侧面板激活选项Flow、Heat、Particle tracking，如下图所示

5.2 Basic Setting节点

• 激活选项Transient ****ysis

• 设置Last cycle为500

• 设置Time step 为0.02 s

• 激活选项Consider gravity，设置Direction为 (0, -1, 0)]

5.3 Boundary Condition节点

• 点击Flow Boundary节点

• 如下图所示，设置upper边界静压为0，点击Set按钮设定边界

  
  

• 如下图所示，设置inlet边界入口速度为1.5 m/s，设置入口温度为50 C，点击Set按钮设定边界

5.4 Particle Tracking节点

• 点击Particle Tracking节点

• 点击按钮Register Particles…弹出设置对话框

• 选择Particle type为Property，如下图所示设置颗粒参数

• 进入Generation Timing，按图中参数设置颗粒入射状态

• 选择Flow，如下图所示设置颗粒入射速度

• 进入Heat，设置颗粒初始化温度

• 点击按钮Register完成颗粒设置，点击Close按钮关闭对话框

• 如下图所示，选择inlet，设置Number of particles to generate为10，点击按钮<<将颗粒属性赋予到入口面

5.5 Output Setting of Analysis Data节点

• 进入Output of Field File节点，选中Output Setting of Analysis Data选项, 设置Output timing为Every specified cycle，并设置Cycle interval为100

• 选择Output of Pathline File，选择选项Variables，设置Age of particle为Output

• 点击Finish按钮关闭对话框

6 Octree Parameter设置

• 点击模型树节点Octree Parameter，弹出对话框中采用默认设置，点击按钮Create Octree创建网格参数，点击OK按钮关闭对话框

7 Mesh Parameter

• 点击模型树节点Mesh Parameter，弹出对话框中采用默认设置，点击按钮Create Mesh创建网格参数，点击OK按钮关闭对话框

10 Execute

• 鼠标选择菜单Execute → Execute Solver开始计算

11 计算结果

• z=0 m面上速度分布

• 2s时刻颗粒轨迹

• 4s时刻颗粒轨迹

• 6s时刻颗粒轨迹

• 8s时刻颗粒轨迹

• 10s时刻颗粒轨迹