Fluent算例精选｜05管内冷凝分析

通过学习本算例您将获得？

1、学会Mixture多相流+蒸发冷凝模型模拟管内凝凝过程

2、学会如何显示冷凝速率等相关后处理

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目 录

1.摘要1

2.计算模型介绍1

3.前处理2

4.求解设置2

4.1启动Fluent2

4.2模型设置2

4.3添加材料5

4.4边界条件设置7

4.5求解方法设置9

4.6流场初始化9

4.7求解10

5.后处理11

5.1启动Results模块11

5.2显示速度云图11

5.3温度云图显示12

5.4冷凝速率云图显示13

1. 摘要

冷凝是气体或液体遇冷而凝结，如水蒸气遇冷变成水。温度越低，冷凝速度越快，效果越好。化工生产中一般以比较容易得到，所以成本低的水或空气作冷凝的介质，经过冷凝操作后，水或空气温度会升高，如果直接排放会造成热污染。无论是在能源、宇航、机械、化工、动力等工业部门，还是在建筑、电子电工、农业等部门，都涉及到大量的管内冷凝问题。利用Fluent软件仿真分析饱和水蒸气在圆管内的冷凝换热问题，对装置和设备的技术经济性和安全可靠性、能源的有效利用、工艺和生产过程的优化等都有着重要的作用。

2. 计算模型介绍

本案例所模拟的是水蒸气流在圆管内冷凝换热的情况。图2是模型示意图，模型圆管直径为6 mm，水蒸气的入口速度为0.5 m/s，其温度为375 K，圆管壁面温度设置为300 K。

3. 前处理

本案例在ICEMCFD中建立该二维模型，并划分网格。左侧边界命名为inlet，底部边界命名为axis，右侧边界命令为outlet，上部边界命名为wall。

将ICEM CFD划分完成的网格导出，如图 3所示，存为pipe.msh文件。

4. 求解设置

4.1 启动Fluent

双击Fluent，将Dimension修改为2D，如图 4所示。

4.2 模型设置

打开模型树中的【General】，选择【Scale】，按照图5进行设置。选择Axisymmetric，设置如图6所示。双击【Energy】，开启能量方程，如图7所示。双击【Model】,点击【Viscous】，选择标准k-ε湍流模型，具体设置如图8所示。点击【Multiphase】，选择Mixture多相流模型，如图 9所示。