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1、工艺注射混合管流场分析,算例来源：CFX Tutorial培训教程 算例制作： 算例校核： 关 键 词：,案例描述,注射混合管在加工工业中是一种十分常见的装置，由两个管路组成：大管径管路与小管径管路。分析优化管路对于很多化学加工过程来说是至关重要的一个环节，而CFD的作用不仅局限于发现问题区域位置，还能够在量产前事先虚拟测试新的设计。 本例为90弯管和小口径管路组成，弯管直径为1.0m，小口直径为0.3m。流动介质为水，进入到0.3m口径的水流速度为5m/s，温度为315K；进入到1m口径的管路水流速度为0.5m/s，温度为285K。,创建工作目录并启动CFX,打开ANSYS CFX仿真软件，
2、将网格文件InjectMixerMesh.gtm，InjectMixer_velocity_profile.csv拷贝至英文文件目录下，更改Working Directory路径至网格文件目录下。 鼠标左键单击CFX-Pre 19.0 ，进入CFX-Pre界面。,创建工作目录并启动CFX,新项目创建 进入CFX-Pre界面，鼠标左键单击【File】【New Case】或菜单栏下 ，新建case，在弹出的对话框中选取【Simulation Type】【General】，点击【OK】进入到case设置界面中。,创建工作目录并启动CFX,导入网格 在【File】【Import】【Mesh】,选择【F
3、iles of type】为【CFX Mesh（*gtm *cfx）】，在视图窗口选取网格文件InjectMixerMesh.gtm，单击【Open】导入网格。此时，图形界面中可以查看到导入的网格形态。 保存case文件 选择【File】【Save Case As】，在【File name】中写入InjectMixer，单击【Save】保存case文件。,物理模型设置,设置温度相关材料属性 在主菜单下选择【Insert】【Expressions，Functions and Variables】【Expression】，命名为Tupper，点击【OK】 在【Definition】下填入325K
4、点击【Apply】 右键点击【Expressions】，选择【Insert】【Expression】，命名为Tlower，点击【OK】 在【Definition】下填入275K 点击【Apply】 同理定义如下表达式：,物理模型设置,绘制表达式 右键单击【Expressions】下的VisT，选择Edit 选择【Detail】下【Plot】标签，选择【Number of points】10，勾选T，设置【Start of Range】275K，【End of Range】325K 点击【Plot Expression】,物理模型设置,表达式求值 点击选择【Evaluate】标签 在T后输入栏中
5、填入300K 点击【Evaluate Expression】,物理模型设置,调整材料属性 选择Outline标签，展开Materials，双击下面Water属性，进入到设置 切换至【Material Properties】标签 展开【Transport Properties】 选择【Dynamic Viscosity】 在【Dynamic Viscosity】下选择【Dynamic Viscosity】栏 点击右边Expression按钮，转换至表达式输入模式 将VisT填入表达式栏中 点击【OK】,物理模型设置,创建Domain 选择下Default Domain，单击鼠标右键，选择Rena
6、me，输入InjectMxier。 双击InjectMxier，在Basic Settings标签栏下的Material中，选择Material为Water。修改【Domain Models】【Pressure】【Reference Pressure】栏里值为0atm。 切换到Fluid Models标签栏下，选择【Heat Transfer】【Option】【Thermal Energy】。 点击【OK】 创建流场进口边界 在Outline下的InjectMxier行单击右键，选择 【Insert】【Boundary】选项，在Name栏后 填入“side inlet”，点击【OK】。 进入到
7、Basic Settings设置栏中，保持 【Boundary Type】【Inlet】。选择 【Location】【side inlet】。 其余具体设置参数,物理模型设置,创建主管入口边界条件 选择【Tools】【Initialize Profile Data】 选择数据文件InjectMixer_velocity_profile.csv 点击【Open】 点击【OK】 选择【Insert】【Boundary】，命名为main inlet，点击【OK】 按以下设置参数 点击Generate Values,物理模型设置,在【Boundary Details】中选择如下设置 在【Plot Op
8、tions】【Boundary Contour】【Profile Variable】W 点击【OK】,物理模型设置,主管出口边界设置 选择【Insert】【Boundary】选项，在Name栏后填入“outlet”，点击【OK】。 进入到Basic Settings设置栏中，保持【Boundary Type】【Outlet】。选择【Location】【outlet】。 其余具体设置参数如下 点击【OK】,物理模型设置,初始化设定 单击【Global Initialization】 按默认内容设置 点击【OK】 求解器设定 在Outline下双击选择Solver Control 设置【Conve
9、rgence Control】 【Max. Iterations】50 设置【Convergence Control】 【Fluid Timescale Control】【Timescale Control】 【Physical Timescale】2s。 设置【Convergence Criteria】 【Residual Target】1e-04,写出CFX-Solver求解输入文件（.def）,菜单栏中单击Define Run 。 保存名称为InjectMixer.def的文件。 点击Save保存。 选择【File】【Close】退出CFX-Pre。 选择弹出对话框中的【Save&Clo
10、se】。,CFX-Solver求解设置,选择Double Precision(可选)。 选择【Parallel Environment】【Run Mode】 调整并行核数(可选)。 在打开的CFX-Solver求解器中选择【Start Run】。,CFD-POST后处理设置,在CFX-Solver界面下，单击选择Launch CFD-Post with a results file 。进入到CFD-POST界面下。,CFD-POST后处理设置,从主入口创建流线图 选择【Insert】【Streamline】，输入名称MainStream，点击【OK】 在【Geometry】下选择【Type】【
11、3D Streamline】 在【Definition】中选择【Start From】【main inlet】 点击Apply,CFD-POST后处理设置,调整流线色带显示范围 在Outline下的User Locations and Plots保持MainStream的设置窗口，切换至【Color】标签栏，将【Range】设置成Local 点击【Apply】,CFD-POST后处理设置,继续调整Range范围，将【Range】设置为User Specified，Min填入0.2m s-1，Max填入2.2m s-1 点击【Apply】,CFD-POST后处理设置,使用单一颜色对流线进行着色
12、. 在Outline下的User Locations and Plots保持MainStream的设置窗口，在【Color】标签栏下，将【Mode】设置成Constant 将【Color】选择为绿色 点击【Apply】 创建副入口流线 选择【Insert】【Streamline】，输入名称SideStream，点击【OK】 在【Geometry】下选择【Type】【3D Streamline】 在【Definition】中选择【Start From】【side inlet】 在【Color】标签栏下，将【Mode】设置成Constant，选择红色 点击Apply,小结,本节内容为工艺注射混合管流场仿真分析实例。介绍了注射混合管内流场仿真步骤，包括材料属性设置、边界条件设置、计算设置和后处理的设置。,THANK YOU,
