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FLUENT微流动模拟2

内容纲要

本教程演示了如何使用VOF多相模型模拟6mm长0.25mm宽管道内的微流动。

 1     启动Workbench并建立分析项目 
(1)在Windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 2019→Workbench命令,启动Workbench 2019,进入ANSYS Workbench 2019界面。

(2)双击主界面Toolbox(工具箱)中的Analysis systems→Fluid Flow(Fluent)选项,即可在项目管理区创建分析项目A。

 2     导入几何体 

(1)在A2栏的Geometry上单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择Import Geometry→Browse命令,此时会弹出“打开”对话框。

(2)在弹出的“打开”对话框中选择文件路径,导入几何体文件。

 3     划分网格 

(1)双击A3栏Mesh项,进入Meshing界面,在该界面下进行模型的网格划分。

(2)右键选择管道油、水的入口以及出口,在弹出快捷菜单中选择Create Named Selection,弹出Selection Name对话框,输入名称inlet和outlet,单击OK按钮确认。

(3)网格参数设置,Element Size填入20。

(4)右键单击模型树中Mesh选项,选择快捷菜单中的Generate Mesh选项,开始生成网格。

(5)网格划分完成以后,单击模型树中Mesh项可以在图形窗口中查看网格。

(6)执行主菜单File→Close Meshing命令,退出网格划分界面,返回到Workbench主界面。

(7)右键单击Workbench界面中A3 Mesh项,选择快捷菜单中的Update项,完成网格数据往Fluent分析模块中的传递。

 4     设置材料 

(1)双击A4栏Setup项,打开Fluent Launcher对话框,单击OK按钮进入FLUENT界面。

(2)单击主菜单中Physics→Materials→Create/Edit,弹出Create/Edit Materials(材料)对话框。单击Fluent Database按钮弹出Fluent Database Materials对话框,选择water liquid单击Copy按钮确认。

(3)创建新物质oil,density设为800,viscosity设为0.00671。

 5     定义模型 

(1)单击命令结构树中General按钮,弹出General(总体模型设定)面板。在SolverTime中选择Transient。

(2)在模型设定面板Models中双击Multiphase按钮,弹出Multiphase Model(多相流模型)对话框,选择VOF。

(3)在Phases选项卡中,Phase-1选择water-liquid,Phase-2选择oil。

(4)在Phases Interfaction选项卡中,勾选Surface Tension Force Modeling,勾选Wall Adhesion,Surface Tension Coefficient选择constant,填入0.005,单击close关闭窗口。

 6     设置边界条件 

(1)单击主菜单中Physics→Zones→Boundaries按钮启动的边界条件面板。

(2)在边界条件面板中,将inlet的边界类型修改为mass-flow-inlet。

Phase选择Phase-1,在Mass Flow Rate中填入0,Phase选择Phase-2,在Mass Flow Rate入0.004,单击OK按钮确认退出。

(3)在边界条件面板中,双击wall弹出边界条件设置对话框。Contact Angles输入135,单击OK按钮确认退出。

 7     计算控制 

(1)单击主菜单中Solution→Methods按钮,弹出Solution Methods面板。Pressure-Velocity Coupling中,Scheme选择PISO,Transient Formulation选择Bounded Second Order Implicit。

 8     初始条件 
(1)单击主菜单中Solution→Initialization按钮,弹出Solution Initialization(初始化设置)面板。

Initialization Methods中选择Standard Initialization,单击Initialize按钮进行初始化。

 9     计算求解 

(1)单击主菜单中Solution→Run Calculation按钮,弹出Run Calculation(运行计算)面板。

Type选择Adaptive,Global Courant Number填入5,Number of Fixed Time Steps填入1000,单击Calculate开始计算。

(2)计算完成后,单击单击主菜单中File→Close Fluent按钮退出FLUENT界面。

 10     结果后处理 

(1)双击A6栏Results项,进入CFD-Post界面。

(2)双击Symmetry1,设置Mode为Variable,Variable选择Phase 2.Volume Fraction,单击Apply按钮确认。

本篇文章来源于微信公众号: 南流坊

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文章名称:《FLUENT微流动模拟2》
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