Fluent中的冷凝器模型
fluent的vof冷凝模型案例
fluent的vof冷凝模型案例标题：基于Fluent的VOF冷凝模型案例1. 案例简介本案例基于Fluent软件，通过VOF（Volume of Fluid）方法模拟了一个冷凝器的冷凝过程。
通过分析冷凝器内部的流场和相变现象，研究了冷凝器的工作状态和热传递效果。
2. 模型设置建立了一个三维模型，包括冷凝器的几何形状和流体介质。
然后，设置了流体的物性参数、边界条件和初始条件，以及VOF模型的相关参数。
通过调整这些参数，可以控制模拟过程的精度和计算效率。
3. 边界条件冷凝器的冷却介质是冷凝汽，通过设定冷凝汽的入口速度和温度，来模拟冷凝器的工作状态。
同时，还设置了冷凝器内壁的蒸汽流体边界条件，以及冷凝器外表面的换热边界条件。
4. 模拟过程在模拟过程中，首先进行了流场的计算，通过求解Navier-Stokes 方程和质量守恒方程，得到了冷凝器内部的流速场和压力分布。
然后，利用VOF模型计算了相变界面的位置和形状，以及相应的传热过程。
5. 相变模拟在相变模拟中，通过VOF模型将冷凝器内部的流体划分为两个相，即蒸汽相和液相。
通过求解质量守恒方程和能量守恒方程，预测了相变界面的位置和速度，以及相应的传热速率。
6. 传热效果分析通过模拟结果，可以得到冷凝器内部的温度分布和传热速率。
通过分析这些数据，可以评估冷凝器的传热效果，并找出可能的改进措施。
同时，还可以计算冷凝器的传热系数和传热效率，用于评估冷凝器的性能。
7. 结果验证通过与实验数据进行对比，可以验证模拟结果的准确性和可靠性。
如果模拟结果与实验数据吻合良好，说明模型和参数设置是合理的；如果存在差异，可以进一步优化模型和参数，以提高模拟结果的准确性。
8. 参数优化通过对模型和参数的优化，可以进一步提高模拟结果的准确性和计算效率。
例如，可以调整VOF模型的参数，改变网格划分和求解方法，以及优化计算算法和计算资源的使用。
9. 结果分析通过对模拟结果的分析，可以得到冷凝器的工作状态和性能指标。
基于Fluent中DPM的水滴蒸发冷凝和沸腾过程中传热传质的规律和程序实现
基于Fluent中DPM的水滴蒸发、冷凝和沸腾过程中传热传质的规律和程序实现0 引言本文将详细讲述基于Fluent软件中DPM的水滴蒸发、冷凝和沸腾的控制方程和程序实现。
在包含水滴的多相流中（离散相和连续相）水滴（离散相）会和湿空气（连续相）发生传热传质。
对于传热过程，包括湿空气和水滴表面的对流换热和水滴蒸发和沸腾时的相变热。
对于传质过程，包括湿空气中水蒸气在液滴上冷凝，液滴的蒸发和沸腾。
请注意，在本文中，湿空气中的水只能在水滴上冷凝，不能在没有水滴的情况下生成水滴，且传热过程中不考虑辐射换热并假设液滴的温度试均匀的。
本文最后提供的程序仅适用于ANSYS19.1及其兼容版本。
为了统一词汇，湿空气（连续相）中的组成成分将表示为“组分(species)”，液滴（离散相）中的组成成分将表示为“成分(component)”。
1 传热液滴和湿空气的传热主要体现在两方面，一方面是液滴与湿空气之间的对流换热，另一方面是液滴和湿空气之间发生传质时的换热。
下式中，等号右侧第一项为对流换热热量，第二项为传质换热量。
m p c p dT pdt=ℎA p(T∞−T p)−dm pdtℎfg1.1对流换热湿空气和液滴之间的对流换热遵循牛顿冷却定律。
液滴与湿空气之间的对流换热流量用下式表示：m p c p dT pdt=ℎA p(T∞−T p)式中：m p：液滴（离散相）的质量，kg;c p：液滴的比热容，J/kg∙K−1;T p：滴液的温度，K；ℎ：对流换热系数，W/m2∙K−1;A p：颗粒表面积，A p=πd p2，m2；d p：颗粒直径，m；T∞：湿空气的温度，K。
上式中对流换热系数由湿空气和液滴之间的努塞尔数计算得到，液滴和湿空气之间的努塞尔数由下式给出：Nu=ℎd pk=2+0.6×Re12×Pr13式中：k：湿空气的导热系数，W/m∙K−1；Re：雷诺数；Pr：湿空气的普朗特数，Pr=μc pk。
FLUENT多相流模型
FLUENT多相流模型分类1、气液或液液流动气泡流动：连续流体中存在离散的气泡或液泡液滴流动：连续相为气相，其它相为液滴栓塞（泡状）流动：在连续流体中存在尺寸较大的气泡分层自由流动：由明显的分界面隔开的非混合流体流动。
2、气固两相流动粒子负载流动：连续气体流动中有离散的固体粒子气力输运：流动模式依赖，如固体载荷、雷诺数和例子属性等。
最典型的模式有沙子的流动，泥浆流，填充床以及各相同性流流化床：有一个盛有粒子的竖直圆筒构成，气体从一个分散器进入筒内，从床底不断冲入的气体使得颗粒得以悬浮。
3、液固两相流动泥浆流：流体中的大量颗粒流动。
颗粒的sto kes数通常小于1。
大于1是成为流化了的液固流动。
水力运输：在连续流体中密布着固体颗粒沉降运动：在有一定高度的盛有液体的容器内，初始时刻均匀散布着颗粒物质，随后，流体会出现分层。
4、三相流以上各种情况的组合多相流动系统的实例气泡流：抽吸、通风、空气泵、气穴、蒸发、浮选、洗刷。
液滴流：抽吸、喷雾、燃烧室、低温泵、干燥机、蒸发、气冷、洗刷。
栓塞流：管道或容器中有大尺度气泡的流动分层流：分离器中的晃动、核反应装置沸腾和冷凝粒子负载流：旋风分离器、空气分类器、洗尘器、环境尘埃流动气力输运：水泥、谷粒和金属粉末的输运流化床：流化床反应器、循环流化床泥浆流：泥浆输运、矿物处理水力输运：矿物处理、生物医学、物理化学中的流体系统沉降流动：矿物处理。
多相流模型的选择原则1、基本原则1)对于体积分数小于10%的气泡、液滴和粒子负载流动，采用离散相模型。
2)对于离散相混合物或者单独的离散相体积率超出10%的气泡、液滴和粒子负载流动，采用混合模型或欧拉模型。
3)对于栓塞流、泡状流，采用VOF模型4)对于分层/自由面流动，采用VOF模型5)对于气动输运，均匀流动采用混合模型，粒子流采用欧拉模型。
Fluent Chapter 6：边界条件
第六章边界条件介绍了fluent中可用的边界类型，什么情况下使用这些边界条件，如何定义，以及怎样定义边界侧形和体积源。
1.边界条件定义概述边界条件定义了你的物理模型中边界处的流动参数和热参数，因此对于你的fluent模拟是很重要的，它们的正确定义是很重要的。
分类：i)进出口边界类型压力、速度、质量流量进口；进气口（inlet vent，intake fan）；压力出口，far－field 压力；流出量；排气口（outlet vent，exhaust fan）ii)壁面，repeating和pole边界类型壁面，对称边界，周期性边界，轴iii)内部单元区域流体，固体（多孔介质是一种流体区域）iv)内部面边界风扇，辐射体，porous 泵，壁面，interior1）使用边界条件面板你可以在面板上改变边界类型，如果有必要的话，但是你不能采用这种方法把zone 类型改变成周期性类型或者由周期性类型改变成zone类型。
设置边界条件：边界条件是和zone相关联的，而不是单个的面或者单元2）改变边界区域的名字对一个区域的名字改变不会影响边界类型，如果你改了一个新的名称，而且又把边界类型也改变了，那么你原来的定义的将保留，3）很多情况下在在每个边界区域上是以函数来定义其边界条件的，而不是输入一个固定值，你可以使用一个已经生成的profile文件或者用户定义函数。
2.流体进出口边界类型fluent中有很多的边界类型允许流体流入流出求解域。
为了帮助你选择最合适的边界类型，本节介绍了每种边界类型的是如何使用的，需要什么样的输入。
1）Using flow boundary conditionsFluent中流动边界条件概述以及如何使用：Fluent对流体的进出口提供了10中单元边界类型Outflow用在求解流动问题之前，流动速度和压力细节不知道的场合，适合于在出口上的流动为全发展，因为outflow边界条件假设除压力外的所有的流动参数法向梯度为0，不用于压缩性流动计算。
Fluent物理模型概述
Fluent物理模型概述Fluent为各种不可压缩和可压缩、层流和湍流流体流动问题提供了全面的模拟能力。
可以进行稳态或瞬态分析。
在Fluent中，大量传输现象的数学模型(如传热和化学反应)与复杂几何模型的能力相结合。
Fluent应用实例包括:工艺设备层流非牛顿流;叶轮机械与汽车发动机部件的共轭传热；电站锅炉中煤粉燃烧的分析；外部空气动力学;通过压缩机、泵和风扇的流量;以及气泡塔和流化床中的多相流。
为了模拟工业设备和过程中的流体流动和相关的运输现象，本教程提供了各种有用的特性。
包括多孔介质、集总参数(风扇和热交换器)、流向周期性流动和传热、涡流和移动参考系模型。
模型的移动参照系系包括对单个或多个参照系建模的能力。
此外，还提供了一种时间精确的滑动网格方法，用于叶轮机械应用中的多级建模，例如，计算时间平均流场的混合平面模型。
Fluent中另一组非常有用的模型是一组自由面和多相流模型。
这些可用于分析气-液、气-固、液-固和气-液-固流动。
针对这类问题，Fluent提供了(VOF)、混合模型、欧拉模型以及离散相模型(DPM)。
DPM对分散相(粒子、液滴或气泡)进行拉格朗日轨迹计算，包括与连续相耦合。
多相流的例子包括明渠流、喷雾、沉降、分离和空化。
在Fluent模型中，鲁棒性和准确性是湍流模型至关重要的组成部分。
所提供的湍流模型具有广泛的适用性，而且还包括其他物理现象的影响，如浮力和压缩性。
通过使用壁面函数和分区处理模型来求解近壁区域。
各种传热模式可以模拟，包括自然对流、强迫对流、混合对流、多孔介质等。
辐射模型和一些子模型都是可以使用的，还可以计算燃烧。
Fluent的一个特别的优点是它能够使用多种模型来模拟燃烧现象，包括涡流耗散模型和概率密度函数模型。
还有许多其他模型对于反应流应用非常有用，包括煤和液滴燃烧、表面反应和污染物形成模型。
总之，fluent提供了丰富的模型让你来模拟你所感兴趣的问题。
对于所有流动，Fluent求解质量和动量守恒方程。
【Fluent案例】08：沸腾
【Fluent案例】08：沸腾本⽂为历史⽂章，看过的童鞋可略过~本案例来⾃于Fluent官⽅教程。
之前曾在博客上发布过，然⽽还是有不少⼈说做不出来，今天再次发布，步骤更加详细，应该能够做的出来的。
1 介绍本案例的利⽤Mixture多相流模型以及Evaporation-Condensation模型解决传热与传质问题。
本教程包含的内容：使⽤Mixture多相流模型解决混合多相流问题使⽤蒸发-冷凝模型（Evaporation-Condensation模型）选择合适的求解设置结果数据后处理2 案例描述本教程要解决的问题如下图所⽰。
初始状态下，容器中包含有温度接近沸点的⽔（温度372K），容器底部温度573K，在热传导的作⽤下，底部壁⾯附近温度会超过⽔的饱和温度（373K），此时⽔会发⽣相变（沸腾）产⽣⽓泡，在浮⼒的作⽤下⽓泡会上升。
3 启动Fluent启动Fluent选择2D及Double Precision选择OK按钮启动Fluent4 读⼊⽹格利⽤菜单File → Read → Mesh…读⼊⽹格⽂件Boil.msh5 General设置选择模型树节点General点击Scale按钮查看计算域尺⼨点击Check按钮检查⽹格质量可点击Display按钮查看⽹格6 Multiphase设置这⾥选⽤Mixture多相流模型。
双击模型树节点Models > Multiphase，弹出多相流设置对话框选择Mixture多相流模型设置Number of Eulerian Phases为2激活选项Implicit Body Force点击OK按钮关闭对话框注：若计算域中某⼀相的运动主要受浮⼒或重⼒影响的话，则建议激活选项ImplicitBody Force。
7 能量⽅程右键选择模型树节点Models > Energy，选择弹出⼦菜单On8 Materials设置从材料数据库中添加材料water-liquid及water-vapor，并修改参数。
FLUENT教程--20-27章
20.通用多相流模型（General Multiphase Models）本章讨论了在FLUENT中可用的通用的多相流模型。
第18章提供了多相流模型的简要介绍。
第19章讨论了Lagrangian离散相模型，第21章讲述了FLUENT中的凝固和熔化模型。
20.1选择通用多相流模型（Choosing a General Multiphase Model）20.2VOF模型(Volume of Fluid(VOF)Model)20.3混合模型(Mixture Model)20.4欧拉模型(Eulerian Model)20.5气穴影响(Cavity Effects)20.6设置通用多相流问题(Setting Up a General Multiphase Problem)20.7通用多相流问题求解策略(Solution Strategies for General Multiphase Problems)20.8通用多相流问题后处理(Postprocessing for General Multiphase Problems)20.1选择通用的多相流模型（Choosing a General Multiphase Model）正如在Section 18.4中讨论过的，VOF模型适合于分层的或自由表面流，而mixture和Eulerian 模型适合于流动中有相混合或分离，或者分散相的volume fraction超过10%的情形。
（流动中分散相的volume fraction小于或等于10%时可使用第19章讨论过的离散相模型）。
为了在mixture模型和Eulerian模型之间作出选择，除了Section18.4中详细的指导外，你还应考虑以下几点：★ 如果分散相有着宽广的分布，mixture模型是最可取的。
如果分散相只集中在区域的一部分，你应当使用Eulerian模型。
★ 如果应用于你的系统的相间曳力规律是可利用的（either within FLUENT or through a user-defined function），Eulerian模型通常比mixture模型能给出更精确的结果。
FLUENT通用多相流模型-多相流数据后处理
20.通用多相流模型（General Multiphase Models）本章讨论了在FLUENT中可用的通用的多相流模型。
第18章提供了多相流模型的简要介绍。
第19章讨论了Lagrangian离散相模型，第21章讲述了FLUENT中的凝固和熔化模型。
20.1选择通用多相流模型（Choosing a General Multiphase Model）20.2VOF模型(Volume of Fluid(VOF)Model)20.3混合模型(Mixture Model)20.4欧拉模型(Eulerian Model)20.5气穴影响(Cavity Effects)20.6设置通用多相流问题(Setting Up a General Multiphase Problem)20.7通用多相流问题求解策略(Solution Strategies for General Multiphase Problems)20.8通用多相流问题后处理(Postprocessing for General Multiphase Problems)20.1选择通用的多相流模型（Choosing a General Multiphase Model）正如在Section 18.4中讨论过的，VOF模型适合于分层的或自由表面流，而mixture和Eulerian 模型适合于流动中有相混合或分离，或者分散相的volume fraction超过10%的情形。
（流动中分散相的volume fraction小于或等于10%时可使用第19章讨论过的离散相模型）。
为了在mixture模型和Eulerian模型之间作出选择，除了Section18.4中详细的指导外，你还应考虑以下几点：★如果分散相有着宽广的分布，mixture模型是最可取的。
如果分散相只集中在区域的一部分，你应当使用Eulerian模型。
★如果应用于你的系统的相间曳力规律是可利用的（either within FLUENT or through a user-defined function），Eulerian模型通常比mixture模型能给出更精确的结果。
冷凝器翅片表面流体流动及换热过程的三维数值模拟
第 1 期 谢春辉等 :冷凝器翅片表面流体流动及换热过程的三维数值模拟 · 1 9 ·
图 5 平翅片表面温度场等值线图
图 6 波纹翅片表面温度场等值线图
过程比较柔和 ,引起温度场均匀分布 ;而采用波纹 翅片时 ,温度等值线分布紊乱呈狭长带状 ,在第一 排管束迎风侧翅片表面气流温度上升的较快 ,原因 是波纹翅片表面起伏变化 ,导致气流所受扰动较 强 ,换热过程比较强烈 ,引起温度场的分布不均而 且变化剧烈 。两者的共同点 :在迎风侧 ,温度场分 布稠密 ,温度递增显著 ,原因是此时流体与壁面温 差较大 ,换热较强烈 ;在背风侧 ,温度场分布稀疏 , 温度变化不大 ,原因是此时流体与壁面温差较小 , 换热趋于平缓 ;在尾迹区 ,由于发生绕流脱体而产 生回流 、涡流和涡束的扰动 ,气流温度最高 ,接近管 壁温度 。这些符合气体横掠叉排管束的流动特点 , 也符合换热器换热的一般规律 。
1 引言 管翅式换热器在制冷空调行业中常被用作冷
凝器 ,其结构是在铜管外侧套加翅片 ,而翅片的几 何形状及结构对换热器的流体力学特性和热交换 效果有重要的作用 ,对由不同翅片组成的换热表面 进行流体力学及换热性能研究 ,具有十分重要的意 义 。随着计算机应用技术的飞速发展 ,采用 CFD 技术对各种实际问题进行模拟计算 ,所得结果可信 度高且方便快捷 。CFD 方法在流体力学及传热方 面的研究越来越得到重视和应用 。本文利用 CFD 软件 FL U EN T 对管翅式换热器的平翅片和波纹 翅片表面的空气流动及换热过程进行了数值模拟 , 研究了不同翅片的几何结构参数对翅片表面流体 流动特性和换热的影响 。 2 物理问题及数学描写
基于Fluent的一种生物质热解气体冷凝装置的设计
基于Fluent的一种生物质热解气体冷凝装置的设计王述洋;李麒【摘要】热解气的冷凝液化是生物质快速热解制油工艺的关键技术之一,增强高温生物质热解气的冷凝液化效果对于提高生物燃油的品质及产量非常重要.该研究在对热解气冷凝进行传热传质计算的基础上,设计一种高效可靠的生物质热解气体冷凝装置,并通过Fluent软件分析检验该装置的冷凝效果.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2013(000)032【总页数】4页(P12696-12698,12723)【关键词】生物质热解气;Fluent;冷凝液化【作者】王述洋;李麒【作者单位】东北林业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150040【正文语种】中文【中图分类】S181.3我国是一个石油储量相对不足的国家，人均石油资源拥有量仅为世界平均水平的1/10。
根据当前的经济增长模式和计划发展目标估算，预计到2020年我国石油缺口将扩至4亿t左右，对外依存度高达70%［1］。
因此，若不积极研究和开发石油替代品以扭转原油过度依赖进口的不利局面，未来我国石油供应不足的问题必将成为约束国民经济增长的瓶颈。
生物燃油以废弃生物质为原料，是一种应用范围广、可在多领域代替石油的新型可再生液体能源，其生产成本显著低于相同热值下的石油，具有很强的商业推广潜力。
生物燃油还可与柴油按合适配比混合乳化，制成清洁环保型“生物燃油+柴油”混合乳化燃料。
试验表明，这种混合乳化燃料可应用于普通柴油机，在节约珍贵石油资源的同时又可减少温室气体的排放。
生物质快速热解液化是制取生物燃油的有效方法，其是指在常压、无氧以及超高加热速率等条件下，将生物质固体粉末热裂解转变为含有大量可冷凝有机分子的高温气体，这些气体若经有效方法冷凝，便可获得高附加值的液体生物油。
在这一转变过程中，高温气体的冷凝效果是否理想对获得生物燃油品质的优劣有较大程度的影响。
因此，若能设计一款高效生物质热解气体冷凝器必将对实现生物质热解液化技术的商业化应用起到重要推动作用。
fluent udf 湿空气冷凝源项
1. 介绍Fluent UDF湿空气冷凝源项Fluent UDF是Ansys Fluent软件中的一种用户自定义函数，它可以用于实现特定的物理模型或者边界条件，以满足用户对于流体力学仿真的需求。
湿空气冷凝源项是在湿空气流体仿真中常见的一种边界条件，它描述了在流体中存在水蒸气时，冷凝现象对流场的影响。
2. 湿空气冷凝过程湿空气中含有水蒸气，当湿空气与低温表面接触时，会发生冷凝现象。
冷凝是指水蒸气在遇冷时凝结成液态水的过程，这种现象在许多工程和环境中都具有重要的意义，如空调系统中空气冷凝、天然气输送管道中的水蒸气冷凝等。
3. Fluent UDF湿空气冷凝源项的应用在Ansys Fluent软件中，用户可以通过编写自定义的Fluent UDF来描述湿空气冷凝源项。
这种自定义函数可以根据具体的流体动力学模型和冷凝机理，计算湿空气流场中冷凝的速率和位置。
用户还可以根据实际情况调整参数和边界条件，以完成对湿空气冷凝过程的精确模拟和分析。
4. 编写Fluent UDF湿空气冷凝源项的步骤用户需要熟悉Ansys Fluent软件的API和UDF编程接口，了解UDF 的基本结构和语法。
用户需要针对湿空气冷凝的具体物理特性，设计和编写相应的数学模型和算法。
用户需要通过Ansys Fluent软件中的编译器和调试工具，进行UDF的编译和调试，并将其应用到实际的湿空气流场仿真中。
5. 结语Fluent UDF湿空气冷凝源项为Ansys Fluent软件用户提供了丰富的工程应用和研究空间。
通过编写自定义的Fluent UDF，用户可以实现对湿空气冷凝过程的精确模拟和分析，为工程实践和科学研究提供了有力的工具和支持。
期待在未来的工程实践中，Fluent UDF湿空气冷凝源项能够发挥更大的作用，为湿空气流体力学仿真领域的发展做出贡献。
在实际工程中，湿空气冷凝源项的模拟和分析具有非常重要的意义。
在空调系统中，空气中含有大量水蒸气，当空气接触到冷凝器表面时，水蒸气会发生冷凝，释放出大量的热量，这些问题对系统的设计和运行具有重要的影响。
fluentvof模型用法介绍
fluentvof模型用法介绍FluentVOF是一种流体动力学模拟软件，它可以用于模拟多相流、自由表面流、湍流等复杂流体现象。
FluentVOF的使用方法可以分为以下几个步骤：1. 准备模型：在使用FluentVOF之前，需要准备好模型。
模型可以是CAD软件中设计的三维模型，也可以是手工绘制的二维模型。
在准备模型时，需要注意模型的几何形状、边界条件、网格划分等因素。
2. 导入模型：将准备好的模型导入FluentVOF中。
FluentVOF支持多种文件格式，如STL、IGES、STEP等。
导入模型后，需要对模型进行网格划分，以便进行数值计算。
3. 设置物理模型：在FluentVOF中，需要设置物理模型，包括流体的物性参数、流体的运动方程、边界条件等。
在设置物理模型时，需要根据实际情况进行调整，以获得准确的模拟结果。
4. 进行数值计算：在设置好物理模型后，可以进行数值计算。
FluentVOF使用有限体积法进行数值计算，可以得到流体的速度、压力、温度等物理量的分布情况。
5. 分析结果：在进行数值计算后，可以对结果进行分析。
FluentVOF提供了多种分析工具，如流线图、剖面图、矢量图等，可以帮助用户更好地理解模拟结果。
FluentVOF的使用方法需要一定的数学和物理基础，同时也需要一定的计算机技能。
在使用FluentVOF时，需要注意以下几点：1. 网格划分：网格划分对模拟结果的准确性有很大影响。
需要根据实际情况进行网格划分，以获得准确的模拟结果。
2. 物理模型：物理模型的设置需要根据实际情况进行调整，以获得准确的模拟结果。
在设置物理模型时，需要考虑流体的物性参数、流体的运动方程、边界条件等因素。
3. 计算资源：FluentVOF需要大量的计算资源，包括计算机的处理器、内存、硬盘等。
在进行数值计算时，需要保证计算机的性能足够强大，以获得准确的模拟结果。
FluentVOF是一种强大的流体动力学模拟软件，可以用于模拟多种复杂流体现象。
fluent中的基本物理模型
第二章，基本物理模型无论是可压、还是不可压流动，无论是层流还是湍流问题，FLUENT 都具有很强的模拟能力。
FLUENT 提供了很多数学模型用以模拟复杂几何结构下的输运现象（如传热与化学反应）。
该软件能解决比较广泛的工程实际问题，包括处理设备内部过程中的层流非牛顿流体流动，透平机械和汽车发动机过程中的湍流传热过程，锅炉炉里的粉煤燃烧过程，还有可压射流、外流气体动力学和固体火箭中的可压反应流动等。
为了能模拟工业设备和过程中的流动及相关的输运现象，FLUENT 提供了许多解决工程实际问题的选择，其中包括多空介质流动，（风扇和热交换器）的集总参量计算，流向周期流动与传热，有旋流动和动坐标系下流动问题。
随精确时间滑移网格的动坐标方法可以模拟计算涡轮流动问题。
FLUENT 还提供了离散相模型用以模拟喷雾过程或者稀疏颗粒流动问题。
还有些两相流模型可供大家选用。
第一节，连续和动量方程对于所有流动，FLUENT 都求解质量和动量守恒方程。
对于包含传热或可压性流动，还需要增加能量守恒方程。
对于有组分混合或者化学反应的流动问题则要增加组分守恒方程，当选择pdf 模型时，需要求解混合分数及其方差的守恒方程。
如果是湍流问题，还有相应的输运方程需要求解。
下面给出层流的守恒方程。
2.1.1 质量守恒方程m i iS u x t =∂∂+∂∂)(ρρ 2－1 该方程是质量守恒的总的形式，可以适合可压和不可压流动。
源项m S 是稀疏相增加到连续相中的质量，（如液体蒸发变成气体）或者质量源项（用户定义）。
对于二维轴对称几何条件，连续方程可以写成：m S rv v r u x t =+∂∂+∂∂+∂∂ρρρρ)()( 2－2 式中，x 是轴向坐标；r 是径向坐标，u 和v 分别是轴向和径向速度分量。
2.1.2 动量守恒方程惯性坐标系下，i 方向的动量守恒方程为： i i jij i j i j i F g c x p u u x u t ++∂∂+∂∂-=∂∂+∂∂ρτρρ)()( 2－3 式中，p 是静压；ij τ是应力张量，定义为：ijl l i j j i ij x u x u x u δμμτ∂∂-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂=32 ，i g ρ，i F 是重力体积力和其它体积力（如源于两相之间的作用），i F 还可以包括其它模型源项或者用户自定义源项。
FLUENT常用的湍流模型及壁面函数处理
FLUENT常用的湍流模型及壁面函数处理本文内容摘自《精通CFD工程仿真与案例实战》。
实际上也是帮助文档的翻译，英文好的可直接参阅帮助文档。
FLUENT中的湍流模型很多，有单方程模型，双方程模型，雷诺应力模型，转捩模型等等。
这里只针对最常用的模型。
1、湍流模型描述2、湍流模型的选择有两种方法处理近壁面区域。
一种方法，不求解粘性影响内部区域（粘性子层及过渡层），使用一种称之为“wall function”的半经验方法去计算壁面与充分发展湍流区域之间的粘性影响区域。
采用壁面函数法，省去了为壁面的存在而修改湍流模型。
另一种方法，修改湍流模型以使其能够求解近壁粘性影响区域，包括粘性子层。
此处使用的方法即近壁模型。
（近壁模型不需要使用壁面函数，如一些低雷诺数模型，K-W湍流模型是一种典型的近壁湍流模型）。
所有壁面函数（除scalable壁面函数外）的最主要缺点在于：沿壁面法向细化网格时，会导致使数值结果恶化。
当y+小于15时，将会在壁面剪切力及热传递方面逐渐导致产生无界错误。
然而这是若干年前的工业标准，如今ANSYS FLUENT采取了措施提供了更高级的壁面格式，以允许网格细化而不产生结果恶化。
这些y+无关的格式是默认的基于w方程的湍流模型。
对于基于epsilon方程的模型，增强壁面函数（EWT）提供了相同的功能。
这一选项同样是SA模型所默认的，该选项允许用户使其模型与近壁面y+求解无关。
（实际上是这样的：K-W方程是低雷诺数模型，采用网格求解的方式计算近壁面粘性区域，所以加密网格降低y+值不会导致结果恶化。
k-e方程是高雷诺数模型，其要求第一层网格位于湍流充分发展区域，而此时若加密网格导致第一层网格处于粘性子层内，则会造成计算结果恶化。
这时候可以使用增强壁面函数以避免这类问题。
SA模型默认使用增强壁面函数）。
只有当所有的边界层求解都达到要求了才可能获得高质量的壁面边界层数值计算结果。
这一要求比单纯的几个Y+值达到要求更重要。
Fluent模型使用技巧
Fluent模型使⽤技巧1.多相流动模式我们可以根据下⾯的原则对多相流分成四类：⽓-液或者液-液两相流：o⽓泡流动：连续流体中的⽓泡或者液泡。
o液滴流动：连续⽓体中的离散流体液滴。
o活塞流动:在连续流体中的⼤的⽓泡o分层⾃由⾯流动：由明显的分界⾯隔开的⾮混合流体流动。
⽓-固两相流：o充满粒⼦的流动：连续⽓体流动中有离散的固体粒⼦。
o⽓动输运：流动模式依赖诸如固体载荷、雷诺数和粒⼦属性等因素。
最典型的模式有沙⼦的流动，泥浆流，填充床，以及各向同性流。
o流化床：由⼀个盛有粒⼦的竖直圆筒构成，⽓体从⼀个分散器导⼊筒内。
从床底不断充⼊的⽓体使得颗粒得以悬浮。
改变⽓体的流量，就会有⽓泡不断的出现并穿过整个容器，从⽽使得颗粒在床内得到充分混合。
液-固两相流o泥浆流：流体中的颗粒输运。
液-固两相流的基本特征不同于液体中固体颗粒的流动。
在泥浆流中，Stokes数通常⼩于1。
当Stokes数⼤于1时，流动成为流化（fluidization）了的液-固流动。
o⽔⼒运输:在连续流体中密布着固体颗粒o沉降运动:在有⼀定⾼度的成有液体的容器内，初始时刻均匀散布着颗粒物质。
随后，流体将会分层，在容器底部因为颗粒的不断沉降并堆积形成了淤积层，在顶部出现了澄清层，⾥⾯没有颗粒物质，在中间则是沉降层，那⾥的粒⼦仍然在沉降。
在澄清层和沉降层中间，是⼀个清晰可辨的交界⾯。
三相流(上⾯各种情况的组合)各流动模式对应的例⼦如下：⽓泡流例⼦：抽吸，通风，空⽓泵，⽓⽳，蒸发，浮选，洗刷液滴流例⼦：抽吸，喷雾，燃烧室，低温泵，⼲燥机，蒸发，⽓冷，刷洗?活塞流例⼦：管道或容器内有⼤尺度⽓泡的流动分层⾃由⾯流动例⼦：分离器中的晃动，核反应装置中的沸腾和冷凝粒⼦负载流动例⼦：旋风分离器，空⽓分类器，洗尘器，环境尘埃流动风⼒输运例⼦：⽔泥、⾕粒和⾦属粉末的输运流化床例⼦：流化床反应器，循环流化床泥浆流例⼦:泥浆输运，矿物处理⽔⼒输运例⼦：矿物处理，⽣物医学及物理化学中的流体系统沉降例⼦：矿物处理2.多相流模型FLUENT中描述两相流的两种⽅法:欧拉⼀欧拉法和欧拉⼀拉格朗⽇法，后⾯分别简称欧拉法和拉格朗⽇法。
fluent融化凝固模型参数设置依据 -回复
fluent融化凝固模型参数设置依据-回复[fluent融化凝固模型参数设置依据]一、引言随着计算机技术的不断发展和模拟软件的广泛应用，数值模拟成为材料研究中重要的工具之一。
其中，在金属材料的熔化和凝固过程的数值模拟中，准确地设置模型参数对于预测和分析实际过程具有重要意义。
本文将介绍fluent融化凝固模型参数设置的依据，并逐步解释每个步骤。
二、模型参数选择的依据1. 理论依据：模型参数设置的依据首先是基于相关的理论知识和研究成果。
对于融化凝固过程，需要结合热传导、流体流动、相变和热辐射等多个物理过程，以及材料的热物性参数等方面的理论基础，来确定模型参数的数值范围和初值。
2. 实验数据：实验数据是设置模型参数的重要依据之一。
通过实验数据的对比和分析，可以验证模型的准确性和合理性，并对模型的参数进行调整和修正。
实验数据可以包括温度、流速、相变热等多个物理量的测量结果，以及凝固组织形貌的观察和分析等。
三、模型参数设置的步骤1. 基本参数设置：在设置参数之前，需要先定义模拟的几何结构和边界条件。
例如，可以设置模拟空间的大小、几何形状和材料的物性等。
同时，还需要设定模拟的时间步长和收敛条件，以确保计算结果的准确性和稳定性。
2. 热物性参数设置：在fluent模型中，选择合适的热物性参数对于准确模拟熔化凝固过程十分重要。
这些参数包括材料的热导率、比热容、密度等。
通常可以通过实验测试或者文献资料来获取这些参数的数值。
对于多相材料，还需要考虑不同相之间的热传导和传热系数等。
3. 相变参数设置：对于融化凝固过程，相变是一个重要的物理过程。
因此，需要设置相关的相变参数，如熔化温度、凝固温度、相变热和相变速率等。
这些参数可以通过实验或者经验公式来确定。
4. 流动参数设置：流动是融化凝固过程中的重要因素之一。
通过设置流动参数，可以模拟材料在熔体状态下的流动行为和凝固过程中的液相运动。
流动参数包括流体的粘度、密度、速度等。
Fluent多相流模型选择及设定
1.多相流动模式我们可以根据下面的原则对多相流分成四类：•气-液或者液-液两相流：o 气泡流动：连续流体中的气泡或者液泡。
o 液滴流动：连续气体中的离散流体液滴。
o 活塞流动: 在连续流体中的大的气泡o 分层自由面流动：由明显的分界面隔开的非混合流体流动。
•气-固两相流：o 充满粒子的流动：连续气体流动中有离散的固体粒子。
o 气动输运：流动模式依赖诸如固体载荷、雷诺数和粒子属性等因素。
最典型的模式有沙子的流动，泥浆流，填充床，以及各向同性流。
o 流化床：由一个盛有粒子的竖直圆筒构成，气体从一个分散器导入筒内。
从床底不断充入的气体使得颗粒得以悬浮。
改变气体的流量，就会有气泡不断的出现并穿过整个容器，从而使得颗粒在床内得到充分混合。
•液-固两相流o 泥浆流：流体中的颗粒输运。
液-固两相流的基本特征不同于液体中固体颗粒的流动。
在泥浆流中，Stokes 数通常小于1。
当Stokes数大于1 时，流动成为流化（fluidization）了的液-固流动。
o 水力运输: 在连续流体中密布着固体颗粒o 沉降运动: 在有一定高度的成有液体的容器内，初始时刻均匀散布着颗粒物质。
随后，流体将会分层，在容器底部因为颗粒的不断沉降并堆积形成了淤积层，在顶部出现了澄清层，里面没有颗粒物质，在中间则是沉降层，那里的粒子仍然在沉降。
在澄清层和沉降层中间，是一个清晰可辨的交界面。
•三相流 (上面各种情况的组合)各流动模式对应的例子如下：•气泡流例子：抽吸，通风，空气泵，气穴，蒸发，浮选，洗刷•液滴流例子：抽吸，喷雾，燃烧室，低温泵，干燥机，蒸发，气冷，刷洗•活塞流例子：管道或容器内有大尺度气泡的流动•分层自由面流动例子：分离器中的晃动，核反应装置中的沸腾和冷凝•粒子负载流动例子：旋风分离器，空气分类器，洗尘器，环境尘埃流动•风力输运例子：水泥、谷粒和金属粉末的输运•流化床例子：流化床反应器，循环流化床•泥浆流例子: 泥浆输运，矿物处理•水力输运例子：矿物处理，生物医学及物理化学中的流体系统•沉降例子：矿物处理2. 多相流模型FLUENT中描述两相流的两种方法:欧拉一欧拉法和欧拉一拉格朗日法，后面分别简称欧拉法和拉格朗日法。
基于Fluent的汽车空调冷凝器翅片宽度仿真分析
基于Fluent的汽车空调冷凝器翅片宽度仿真分析侯献军;云祥;刘志恩【摘要】针对D310平行流式冷凝器,采用ICEM网格划分工具和Fluent流体分析软件,对冷凝器的翅片宽度进行温度场、速度场和压力场的仿真分析.计算结果表明,在3 m/s风速下,每增加1.84 mm的翅片宽度,风阻增长量为3～5.5 Pa,其单位面积换热量降低6％～ 10％,换热面积增加0.63 m2,总换热量增长为2.4％～4.8％.【期刊名称】《武汉理工大学学报（信息与管理工程版）》【年(卷),期】2013(035)006【总页数】4页(P838-841)【关键词】翅片宽度;Fluent;冷凝器【作者】侯献军;云祥;刘志恩【作者单位】武汉理工大学汽车工程学院,湖北武汉430070;现代汽车零部件技术湖北省重点实验室,湖北武汉430070;武汉理工大学汽车工程学院,湖北武汉430070;现代汽车零部件技术湖北省重点实验室,湖北武汉430070;武汉理工大学汽车工程学院,湖北武汉430070;现代汽车零部件技术湖北省重点实验室,湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】TB657.2冷凝器是汽车空调制冷时系统的高压设备，装在压缩机排气口与节流装置之间，由空调压缩机中排出的高温高压气体，进入冷凝器，通过铜管和铝箔片散热冷却，空调器中装有风冷式冷却风扇，使制冷剂在冷却凝结过程中，压力不变，温度降低［1］。
冷凝器芯体部分主要由扁管和翅片组成，主要通过翅片和扁管进行换热，提高翅片与空气的换热面积可以增大换热量［2］。
增加翅片百叶窗数量会增加对空气的扰动作用，产生涡流并增大流动阻力［3］。
翅片百叶窗角度、百叶窗间距、翅片长度、翅片间距、扁管宽度等参数变化会对冷凝器传热和流动性能产生影响［4－7］。
翅片宽度的改变，会导致压降和换热性能的改变。
笔者以D310冷凝器芯体为模型，对不同宽度的翅片进行CFD分析，获得其风阻、单位面积换热量、换热系数等数据，通过分析比较，得出换热量和风阻随翅片宽度变化的规律，从而选取最合理翅片宽度，使性能最优。
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• Cooling water temperature Tcw is calculated by UDFs
• Cooling water and tube thermal resistances are generally wellknown
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4
Modeling Approach:
Heat and Mass
Transfer
• Heat transfer is modeled by coupling of thermal resistance network with CFD code
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3
Modeling Approach: Shell Side Flow
• Tube bundle is represented as a porous medium
• Empirical film heat transfer coefficient is required for Rcond
• Thermal resistance of steam-air layer, Rair, is based on analogy between heat and mass transfer
Cooling Water
Bulk Vapor
Tcw
Tt,i
Rcw
Tt,o Rtube
Ti Rcond
Tbulk Rair
Tbulk Tcw
• Condensation rate is m
The rm a lRe sista nce s
hfg
• CFD code provides bulk temperature, Tbulk
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NCeowndIneintisaatiFtviloeunsenaMttoFdlueleinngt IInnc.
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by replacing geometrical details with porosity
• Example: staggered tube bundle with
equilateral triangular layout
• A volume-averaging procedure results in the
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2
Problem Description: McAllister Condenser
• Source: Bush et al., 1990, Proc. Int. Symposium on Condensers and Condensation ▪ Working fluid is a mixture of steam and air ▪ Condenser has shell-and-tube configuration with 20 x 20 tube bundle in equilateral triangular layout ▪ Purge system removes non-condensable gases (air)
▪ Condensation processes can be successfully modeled with Fluent
▪ CFD results provide insight into factors affecting condenser performance
▪ Representation of tube bundle as porous medium reduces computational expense of calculation and provides meaningful results
1
Overview
• Performance of shell-and-tube condensers is affected by
▪ Non-condensable gases
▪ Shell side pressure drop
▪ Inundation
• CFD analysis of a steam condenser demonstrates
Porosity, b, is the ratio of the void volume
in the tube bundle to the total bundle volume.
Here it can be expressed as:
β 1
π
d2ຫໍສະໝຸດ 2 3PThe distributed resistance contains models for heat, mass and momentum transfer that takes place at scales too small to resolve with grid. These models take the form of source terms implemented with UserDefined Functions (UDFs).
following modified version of the governing equations
bV dA b dA RdV
A
A
V
d P
convection
Eqn. continuity x-mom. y-mom.
species
diffusion
1 u v w
distributed resistance