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利用Rocky DEM+Fluent双向耦合计算流化床问题

6月前浏览12786

本文摘要(由AI生成):

本文介绍了一个计算颗粒在流场中运动的案例,包括Fluent和Rocky两个软件的设置和计算过程。Fluent用于计算流场,Rocky用于计算颗粒运动。案例中,颗粒在流场中的运动轨迹和受力情况得到了计算。


计算结果如图所示。 

注:本案例仅为演示,其中所涉及的众多参数需要经过试验标定方可用于真实工程。

1 问题描述


本案例计算的模型如图所示,几何尺寸为长100 mm,宽30 mm,高600 mm。



网格尺寸采用6 mm,生成全六面体计算网格,如图所示。


注:网格不能太密,网格尺寸需大于颗粒尺寸。

2 Fluent设置

  • 3D、Double Precision模式启动Fluent
  • 读入计算网格

2.1 General设置

  • 采用Transient瞬态计算
  • 激活重力加速度,设置重力加速度为Z轴-9.81 m/s2

2.2 Models设置

  • 选择使用Eulerian多相流模型

  • 采用Stand k-epsilon湍流模型,注意如下图所示激活选项Dispersed

2.3 添加材料

  • 增加材料particle,如下图所示

注:这里材料属性不用管,颗粒的材料参数在Rocky中设置。

2.4 设置相

  • 设置主相为air

  • 设置第二相为particle

注:这里第二相的属性不用管,相间作用也不用管,这些工作都在Rocky中完成。

2.5 边界条件设置

  • 如下图所示,修改边界类型


1、入口设置


  • 如下图所示设置入口气相速度为2.5 m/s

  • 设置入口颗粒相体积分数为0


2、出口设置


  • 如下图所示设置出口气相参数

  • 设置出口颗粒相参数

2.6 Methods设置

  • 如下图所示设置求解算法

2.7 初始化计算

  • 采用标准初始化,如下图所示设置参数,确保颗粒体积分数为0

2.7 自动保存

  • 如下图所示设置自动保持参数

2.8 设置迭代参数

  • 设置时间步数与时间步长参数,如下图所示

  • 保存cas文件,关闭Fluent

3 Rocky设置

  • 启动Rocky

3.1 读入几何

  • 如下图所示读取几何

  • 打开的文件对话框中读取文件ex.cas并保存文件Coupling.rocky30.rocky
  • 采用默认参数,如下图所示

  • 删除多余的边界面

  • 如下图所示创建inlet

  • 设置inlet的几何参数,如下图所示

  • 设置结束时间为1 s,如下图所示


创建完毕的inlet如下图所示。


3.2 材料与相互作用

  • 修改颗粒密度为2000 kg/m3

  • 本案例简单起见,材料相互作用采用默认参数

3.3 创建颗粒

  • 如下图所示设置颗粒参数

3.4 创建颗粒入射

  • 如下图所示设置颗粒入射参数

3.5 计算参数

  • 指定计算时间为1.5 s,点击start按钮开始计算

3.6 计算结果

  • 颗粒运动如下图所示

  • 选择菜单File → Save Project as…弹出下图所示对话框,选择最后一个选项另存工程文件

4 耦合计算

  • 如下图所示选中节点CFD Coupling,属性框中选择选项Fluent Two Way,弹出对话框中选择前面Fluent中保存的cas文件

  • 如下图所示设置颗粒受力

  • 如下图所示设置Rocky Phaseparticle

  • 进入Solver节点,点击按钮Start开始计算


软件会自动启动Fluent并开始耦合计算。
计算时间超长,建议使用GPU计算颗粒,利用CPU计算流场。如果没有好的GPU就当我啥都没说,CPU慢慢等吧。
这里算了个把小时才计算了0.6s,计算结果如下图所示。


注:摸索了好久,Rocky应该给我加鸡腿。这软件连个tutorial都没有,真是难为那帮销售了。



Rocky流体基础
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2019-12-09
最近编辑:6月前
CFD之道
博士 | 教师 探讨CFD职场生活,闲谈CFD里外
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3条评论
仿真秀0818134350
签名征集中
2年前
666
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3年前
我是CAE工程师,希望能加个联系方式,谢谢了
回复 2条回复
3年前
老师,这个有相关文件不,我最近在学习rocky
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