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冷热水混合器内得三维流动与换热问题

问题描述:冷水与热水分别自混合器得两侧沿水平切向方向流入,在容器内混合后经过下部渐缩通道流入等径得出流管,最后流入大气,混合器简图见下图所示。

一.利用gambit建立混合器计算模型

步骤1:启动gambit并选定求解器(fluent5/6)

步骤2:创建混合器主体大圆柱

图1圆柱体设置对话框图2混合器主体

步骤3:设置混合器得切向入流管

1.创建小圆柱

图3小圆柱设置对话框图4创建得小圆柱体及混合器主体2将入流管移到混合器中部得边缘

图5移动复制对话框图6将入流管移到混合器主体得边缘上

3.将小入流管以Z轴为轴旋转1800复制

图7旋转复制对话框图8将入流管旋转复制后得混合器

步骤4:去掉小圆柱与大圆柱相交得多余部分,并将三个圆柱联接成一个整体

图9体积列表框图10合并体积后得混合器

步骤5:创建混合器下部得圆锥台

图11锥台设置对话框图12创建锥台后得混合器

步骤6:创建出流小管

1.创建出流小圆管

图13出流小管设置对话框图14创建出流小管后得混合器2.将其移动并与锥台相接

步骤7将混合器上部、渐缩部分与下部出流小管组合为一个整体

步骤8:混合内区域划分网格

图19网格设置对话框

图20划分好得表面网格图步骤9检查网格划分情况

图21网格检查设置对话框

图22最差网格形状及其质量

步骤10设置边界类型

图23边界类型设置对话框

步骤11msh文件得输出

二.利用fluent3D求解器进行求解步骤1启动fluent并选择求解器3D

步骤2检查网格并定义长度单位

1.读入网格文件(下图为读入得图示)

2.确定单位长度为cm

图24长度单位设置对话框3、检查网格

4、显示网格

图25显示网格设置对话框

图26显示网格图

步骤2创建计算模型

1.设置求解器

图27求解器设置对话框2、启动能量方程

图28能量方程设置对话框2.使用ε

k湍流模型

-

图29湍流模型设置对话框

步骤3设置流体得材料属性

图30材料属性设置对话框

图31流体材料库对话框步骤4设置边界条件

图32边界条件设置对话框1.设置入口1得边界条件

图33速度边界设置对话框2、设置入口2得边界条件

图34速度入口2得设置对话框2.设置出流口得边界条件

图35出口边界设置对话框步骤5:求解初始化

图36初始化设置对话框步骤6:设置监视器

图37监视器设置对话框

步骤7:保存case与data文件步骤8:求解计算

图38迭代计算设置对话框

图39残差曲线图

图40出口速度监控图

三. 计算结果得后处理步骤1:创建等(坐标)值面

1.创建一个z=4cm得平面,命名为surf-1

2.创建一个x=0得平面,命名为surf-2

图41等值面设置对话框

步骤2:绘制温度与压强分布图

1.绘制温度分布图

图42水平面上得温度分布图2、绘制壁面上得温度分布

图43壁面上得温度分布图

3、绘制垂直平面surf-2上得压力分布

图44竖直面上得温度分布图步骤3:绘制速度矢量

1.显示在surf-1上得速度矢量

图45水平面上得速度矢量图

surf-2上得速度矢量图

2、、显示在