《冷热水混合器内的流动与热交换模拟fluent》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冷热水混合器内的流动与热交换模拟fluent（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验十冷热水混合器内的流动与热交换模拟、实验目的(1) 熟悉Gambit和Flue nt的用户界面和操作；(2) 学会使用Gambit建模和划分网格；(3) 学会使用Flue nt求解器进行求解，并显示计算结果.、实验原理20cm,，下部右自下部一个冷热水混合器的内部流动与热量交换问题。混合器的长宽均为 上部带3cm的圆角，温度为T=350K的热水自上部的热水管嘴流入, 侧的管嘴流入的温度为290K的冷水再混合器内进行热量与动量交换后, 左侧的小管嘴流出费热水入口T=350K V=10m/S2cm20cm冷水入口T=290K混合水出V=10rn/三、实验步骤1利用Gambit建立计算模型步骤1
2、 ：启动Gambit软件并建立新文件启动Gambit并且建立一个新的项目文件，文件名：mixer.dbs(2)选择求解器用菜单命令Solver: FLUENT5/6选择求解器为Fluent6.步骤2:创建几何图形(3)创建坐标网格按照下图15创建坐标网格，先创建 X坐标的网格，在第3步选择X，完 成4、5步骤后，再重复15步骤，在第3步选择丫，最终得到XY从-10到10 的坐标网格。OperationTMMSOiordinate工具按钮，使发现工作区的网格显示不完全，我们可以按右下角的 工作区调整至显示出整个网格。(4) 确定不同类型边界的交点和圆弧中心点Ctrl+鼠标右键，在坐标网格上如上图
3、所示，创建出所需要的各点(5) 复制点除了以上各点之外，每个小管嘴还需要外侧的2个点，我们可以通过点的复制来创建各个小管嘴外侧的点。按照下图15的步骤，执行完第4步时，用Shift+鼠标左键选上所要复制的两个点，在第6步输入点要复制到的位置，上部管嘴外侧的点是原来点丫方向上+3的位置。重复15步骤，创建下侧的两个小管嘴外侧的点，下侧小管嘴复制到在原来 点丫方向上移动-3的位置。复制完毕之后按按右下角的下：Operalion肩郸I辭I按钮,GecMwtry0 0也II矽I(5)隐藏坐标网格显示按照下图14将坐标网格线隐藏，以便于后面的操作(6) 由点创建直线和圆弧线按照下图14步骤创建出一条直线
4、，第3步Shift+鼠标左键，选中直线两段 的点重复14步骤，创建出其他所需要的直线，最终结果如下图。需要注意的是创建的直线时要选取最近的点，而且各直线不能重叠，否则在 后面将线组成面的操作中，这些直线不能构成一个封闭的面f按下图17步骤分别创建混合器的两段圆弧圆弧,(7) 由线组成面按下图，14步骤，将线组成面，其中第 3步，用Shift+鼠标左键，选中组成各面的线，组成面的各直线，必须能构成一个封闭的空间FLlJKiT VC IP? airtrTarimnsL LMWiwunpiraftwthdi Fk*TLCrrw 9底P MMj* m厠特 is- 嗣事 sr Xirdd W *dga
5、L9 radf* 0* da I *adg J与 】护 S tkiICTiHtad fu:=. 1CglUTVJill；|制k-应2GUslULnlrM三个矩形也组成面，这个我们得到了4个面如下:按照同样方法重复14的步骤，第4不选择小管嘴的各线，将组成小管嘴的步骤3:网格划分(8) 划分各面的网格划分网格首先要将组成各面各线按照一定的方式划分，按照右图16步骤操作，第3步，用Shift+鼠标左键选中需要划分的直线。第 4步，用鼠标右 键选则划分类型为interval count，即按照个数划分。重复操作以上16步骤按照下图的数目，将一个面的组成各线进行等分划分。按照下图14步骤划分出网格，第
6、3步Shift+左键选中要划分网格的面hhvh 2圍田I砌韵込 囲血_l丄I 土HW： F *MJly 曲g %_. ISpwcwig:*1Tfwiki；4OwcnpW*CauLrid k wih f ki L f-wn mu 1Ktah qMEBtad far ftn. 1biu Ewa 1SDKBrwrxwl： mmhRemv? aid ppj：-H :Eril-H ITAK Til-：h Jl InCrd bdA hnCttMa !牛旳0曲T按照上述同样的操作，将小管嘴矩形两边划分成5等分，最后划分网格如下步骤4:边界条件类型的指定（9）设置边界类型按照右图17步骤设置边界类型注意:第3
7、步要用鼠标右键选 Edges类型；第4步用Shift+鼠标右键选中热水进口管嘴的最外边FLUEfiT 砧第5步要用鼠标右键选中Velocitynlet （速度入口）类型的边界；第6步输入入口的名字inletl，然后按Apply按钮 增加一个入口。重复17步骤，在第4步选中冷水入口的边，在 第6步输入名字inlet2，创建冷水入口inlet2。重复17步骤，在第4步选中混合水出口的边， 第5步选中的边界类型为Outflow，在第6步输入名字outlet，创建出口边界 outletTypsHellVELOCITYJNLETClIt?幻Actions* Add* MDdny* Delete * al
8、lStow iaMsNiu-iih; 11 imldT泸亠|YEL0CITY INLET-tEntity:L * 17Rm 叱|EdW步骤6:网格文件的输出（10）导出网格文件用菜单明File:Export : Mesh，在弹出的对话框中输入要导出网格文件的 路径和文件名后，按Accept按钮，将网格文件导出最后用菜单命令File: Exit关闭Gambit回话，在退出之前，Gambit会问是否 保存当前的项目，点击 Yes将项目保存。2用Fluent求解用Flue nt求解包括导入和检查网格、建立求解模型、设置边界条件、求解、显示计算结果等步骤1:网格文件的读入、检查及显示（1）网格的导入和
9、检查及有关操作启动Flue nt6后，在以下窗口中选2D求解器，后按Run,进入Flue nt用菜单命令Flie: Read: Case，在打开对话框中，指定到在 Gambit中导出 的网格文件e:examplemixer.msh,点击0K后，将网格文件导入到 Flue nt中。Flue nt读入网格文件“ mixer.msh”时，并菜单命令 Grid: Check检查网格。网格检查列出了 X,Y的最大和最小值，同时还报告了网格的其他特性，如单元格的最大体积、体积和最小体积、面积等，报告的最小体积不能为负值，否则 Flue nt无法进行计算。为了保证网格质量，可以用菜单命令 Grid: Smo
10、oth/Swap平滑和交换网格。 在弹出对话框中点击Smooth按钮，再按Swap按钮，重复操作，直到报告中无 需要交换的面为止。No no des moved, smooth ing complete. Done.Number faces swapped: 0Number faces visited: 1520用菜单命令Grid: Scale确定长度单位，在弹出的对话框中将 Grid Was Create in中选成cm，然后点击Change Length Units按钮，最后点击Scale按钮，对话 框显示如下图，最后按Close按钮关闭对话框。Scale GridScale Factor
11、sUnit ConversionDomain ExtentsGrid Was Created In cmChange Length UnitsXmin (cm)匚孔Ymin (cm) 73UnscaleClose HelpShrink FactorFeature Angle020Surface Name PatlernSurfaces=Surface Types =1 =axis clip-sud exhaust-fan fanMatchdefault-interior inletl inlet2 outlet wall最后用菜单命令Display: Grid，在对话框中按Display按钮，
12、将网格显示出 来Grid DisplayOptionsEdge Type厂 Nodes* All2 EdgesFeatureFacesOutline-PartitionsInte rior步骤2:选择计算模型建立求解模型，包括选择求解器、设置湍流模型、选择能量方程等步骤选择求解器：菜单命令Define: Models: Solve，对话框显示如下：Solver求解器分为Segregated（分离）和Coupled （耦合）两种； Formulation （算法）有Implicit （隐式算法）和Explicit显式算法两种；Space （空间属性）有 2D （二维空间）和 Asisymmetr
13、ic （轴对称空间）Axisymmetric Swirl （轴对称旋转空间）三种；Time （时间属性）分为Steady （定常流动）和Un steady （非定常流动）两种;Velocity Formulation （速度属性）有 Absolute （绝对）和 Relative （相对）两 种；保持默认设置不变，点击0K关闭对话框。设置湍流模型：用菜单命令Define: Models: Viscous对话框显示如下：OKCanceTHdpViscGu ladelI XMadillInviscid* Laminar Spalart-Allmaras 卩 eqn) k-epsilon 2 eqnj k-amega |2 eqnReynolds Stress (5 eqn)Inviscid表示无粘（理想）流体；Laminar表示层流模型；另外4个为常见的 湍流模型。在这里选择k-epsilon后，按0K按钮，将显示对话框如下，点击 0K 保持默认值。选择能量方程：菜单命令 Define: Models: Energy，打开对话框中，勾选上 En ergy
