1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上（一）臥式分離器氣液兩相分離模擬1.幾何模型的建立 首先雙擊workbench14.0圖標，進入workbench14.0的工作環(huán)境，單擊菜單欄tools-option，在option對話框中勾選name selection，并刪除filtering prefixes文本框中的文字，以便應用于后面的模擬計算中。 在workbench左側將fluent拖動到右側工作欄中建立fluent工作框。圖1-1 Fluent工作框雙擊Geometry，選擇單位標準“m”，即可進入dm操作界面進行建模，在x-y平面用draw中的line分別自坐標原點為起始點延x和y方向繪制一條直線

2、。繪制出氣體出口上端輪廓線和液體出口下端輪廓線：圖1-2 繪制好的臥式分離器輪廓圖1-3 臥式分離器輪廓參數將菜單欄轉至modeling，點擊菜單欄下的concept，選擇其下surface from sketchs，點擊generate，生成平面模型。圖1-4 details view操作界面圖1-5 生成平面模型點擊線選擇按鈕選擇入口直線v10，然后右鍵選擇named selection在details view下單擊apply，單擊generate，再在tree outline操作界面下選中namesell右鍵rename，輸入inlet完成對入口的定義。 圖1-6 tree outli

3、ne界面 圖1-7 定義入口名稱用同樣的方法設置上下端出口，將上端出口設置為outlet1下端出口設置為outlet2；最后設置壁面wall。圖1-8 定義出口界面和壁面2.網格劃分 在workbench 14.0的項目視圖區(qū)中，雙擊mesh，進入網格劃分操作界面。在outline操作界面上單擊mesh按鈕，下方出現details of mesh操作界面中設置參數，設置 relevance center為 fine，smoothing為high，span angle center為 fine，max face size為0.01，max size為0.01。單擊generate生成。 圖1-9

4、 outline操作界面 圖1-10 details of mesh操作界面圖1-11 網格劃分結果 單擊file-export保存文件，單擊file-close meshing，安全退出。在workbench項目視圖區(qū)選中mesh，右鍵選擇update。3. 模型計算設置及流場仿真 在workbench中雙擊setup，出現 fluent launcher對話框，按OK進入模型計算設置的操作界面。查看幾何區(qū)域所在范圍并Check檢查網格，當下方出現done時便可確定網格劃分沒有問題。圖1-12 網格檢查結果 勾選Gavity，在y欄輸入-9.8，表示在y軸鄉(xiāng)下加上一個重力加速度。圖1-13

5、Gavity界面單擊models，雙擊打開多相流multiphase模型，選擇vof模型，設置相數為2, 單擊OK。 圖1-14 models界面 圖1-15 multiphase模型界面雙擊viscous model設置湍流模型為 標準K-模型，單擊OK。 圖1-16 models界面 圖1-17 viscous model單擊materials，選中fluid，單擊edit，在create/edit material對話框中單擊fluent database，選擇water-liquid，單擊copy及close，在phase操作界面下選中phase-1-primary phase，單擊e

6、dit按鈕，進一步新的對話框中將name設置為water，phase material選為water-liquid，單擊OK。同樣選中phase-2-primary phase，單擊edit按鈕，進一步新的對話框中將name設置為air，phase material選為air，單擊OK。 圖1-18 materials界面 圖1-19 create/edit material界面圖1-20 fluent database界面 圖1-21 定義第一相為water 圖1-22 定義第二相為air 在boundary conditions中選中 inlet，進口設置為速度進口，phase為mixtu

7、re，編輯進口速度為1m/s，湍流強度為1%，水力直徑為0.05m，單擊OK。 圖1-23 boundary conditions界面 圖1-24 velocity inlet 界面選中inlet，將phase改為air，設置multiphase中體積分數為0.4。圖1-25設置inlet體積分數設置outlet1湍流強度為1%，水力直徑為0.05。設置multiphase中體積分數為1。 圖1-26 pressure outlet1 界面 圖1-27設置outlet1體積分數同樣設置outlet2湍流強度為1%，水力直徑為0.05。設置multiphase中體積分數為0。 圖1-28 pre

8、ssure outlet2 界面 圖1-29 設置outlet2體積分數選中solution methods，單擊scheme下拉菜單，選中piso模型，其他值默認。單擊solution initialization，初始化方法選用standard initialization，compute from設置為all-zones，單擊initialize。 圖1-30 solution methods界面 圖1-31 設置為all-zones方式初始化單擊monitors，設置殘差精度為默認值，單擊OK圖1-32 monitors界面在solution methods面板中，單擊patch按鈕，

9、彈出patch對話框，在phase下拉菜單中選中air，在variable中選中volume fraction，在value中輸入數值1，并在zones to patch中選中surface body，單擊patch按鈕。 圖1-33 patch界面運行計算，設置run calculation，輸入time step size為0.01s，迭代步數為300步，點擊calculate計算。殘差曲線如圖。圖1-34 殘差曲線圖點擊graphics and animations，在graphics中選擇contors，單擊set up，彈出contours對話框，選擇phase和filed，然后單擊

10、display即可得到3s時的相圖。圖1-35 3s時的相圖在contours對話框，選擇pressure和filed，然后單擊display即可得到3s時的壓力云圖。圖1-36 3s時的壓力云圖在contours對話框，選擇velodty和filed，然后單擊display即可得到3s時的速度云圖。圖1-37 3s時的速度云圖迭代步數為100步，點擊calculate計算，得到4s時的殘差曲線圖：圖1-38 4s時的殘差曲線圖點擊graphics and animations，在graphics中選擇contors，單擊set up，彈出contours對話框，選擇phase和filed，然

11、后單擊display即可得到4s時的相圖。圖1-39 4s時的相圖在contours對話框，選擇pressure和filed，然后單擊display即可得到4s時的壓力云圖。圖1-40 4s時的壓力云圖在contours對話框，選擇velodty和filed，然后單擊display即可得到4s時的速度云圖。圖1-41 4s時的速度云圖結論： 3s時的結果與4s時的結果有了明顯的變化。4s時進口附近的液相趨于消失，且整個液相內的氣泡數量有了明顯的減少，說明臥式分離器中的氣液兩相分離工作進一步完成，且容器內壓力正在降低。（二）彎管模型分析1.幾何模型的建立畫兩條線，倒圓角并設定圓角半徑為20，在Y

12、-z面畫直徑為10mm的圓，選擇sweep，profile選yz面下的sketch2，path選xy面下的sketch1，單擊generate，這樣模型就建好了。圖2-1 幾何模型2.網格劃分創(chuàng)建method，點擊mesh-insert-method用掃描的方式創(chuàng)建：圖2-2 mesh-insert-method界面在size界面劃分圓面上的網格，采用四面體方式劃分，并預覽劃分結果： 圖2-3 size界面 圖2-4 設置四面體方式劃分方式圖2-5 網格劃分結果從圖可看出劃分結果的質量較好，故繼續(xù)建立邊界層，點擊inflation并對邊界面的命名，分別命名進口和出口以及壁面，最后update。

13、圖2-6 定義進口面圖2-7 定義出口面圖2-8 定義壁面3. 模型計算設置及流場仿真打開setup進行計算，設置models：圖2-9 velocity models界面進行materials設置：圖2-10 materials和fluent database界面圖2-11 create/edit material界面設置進口邊界條件：圖2-12 velocity inlet 界面設置出口邊界條件：圖2-13 pressure outlet界面進行初始化，然后運行計算，迭代步數為50步，點擊calculate計算，殘差曲線如圖：圖2-14 殘差曲線圖點擊iso-surface，創(chuàng)建z零面，點擊setup：圖2-15 iso-surface界面壓力云圖為：圖2-16 壓力云圖速度云圖為：圖2-17 速度云圖湍流云圖為：圖2-18 湍流云圖（三）心得體會通過使用ansys14.0中的fluent軟件對臥式分離