Fluent算例精选｜05管内冷凝分析

通过学习本算例您将获得？

1、学会Mixture多相流+蒸发冷凝模型模拟管内凝凝过程

2、学会如何显示冷凝速率等相关后处理

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目 录

1. 摘要1

2. 计算模型介绍1

3. 前处理2

4. 求解设置2

4.1 启动Fluent2

4.2 模型设置2

4.3 添加材料5

4.4 边界条件设置7

4.5 求解方法设置9

4.6 流场初始化9

4.7 求解10

5. 后处理11

5.1 启动Results模块11

5.2 显示速度云图11

5.3 温度云图显示12

5.4 冷凝速率云图显示13

1. 摘要

冷凝是气体或液体遇冷而凝结，如水蒸气遇冷变成水。温度越低，冷凝速度越快，效果越好。化工生产中一般以比较容易得到，所以成本低的水或空气作冷凝的介质，经过冷凝操作后，水或空气温度会升高，如果直接排放会造成热污染。无论是在能源、宇航、机械、化工、动力等工业部门，还是在建筑、电子电工、农业等部门，都涉及到大量的管内冷凝问题。利用Fluent软件仿真分析饱和水蒸气在圆管内的冷凝换热问题，对装置和设备的技术经济性和安全可靠性、能源的有效利用、工艺和生产过程的优化等都有着重要的作用。

2. 计算模型介绍

本案例所模拟的是水蒸气流在圆管内冷凝换热的情况。图2是模型示意图，模型圆管直径为6 mm，水蒸气的入口速度为0.5 m/s，其温度为375 K，圆管壁面温度设置为300 K。

3. 前处理

本案例在ICEMCFD中建立该二维模型，并划分网格。左侧边界命名为inlet，底部边界命名为axis，右侧边界命令为outlet，上部边界命名为wall。

将ICEM CFD划分完成的网格导出，如图 3所示，存为pipe.msh文件。

4. 求解设置

4.1 启动Fluent

双击Fluent，将Dimension修改为2D，如图 4所示。

4.2 模型设置

打开模型树中的【General】，选择【Scale】，按照图5进行设置。选择Axisymmetric，设置如图6所示。双击【Energy】，开启能量方程，如图7所示。双击【Model】,点击【Viscous】，选择标准k-ε湍流模型，具体设置如图8所示。点击【Multiphase】，选择Mixture多相流模型，如图 9所示。