⑤ 在Material面板中,点击Reaction下拉列表右边的Edit ⑥ OK
⑦ 使用滚动条检查其余的物性
⑧ 点击Chang/Create,接受材料物性的设置并关闭对话框 第4步 设置边界条件 (1) 打开边界条件面板
(2) 设定空气进口inlet-air的边界条件
① 在Zone项选择inlet-air
② 确定在Type项为velocity-inlet
③ 在Velocity Magnitude项输入空气入口速度0.5 ④ 在Turbulence Specification Method 项选Intensity and Hydraulic Diameter
⑤ 在Turbulence Intensity项输入10
⑥ 在Hydraulic Diameter项输入燃烧筒直径0.45
⑦ Species Mass Fractions 项均为常数,且在O2项输入0.22 ⑧ 点击OK
(3) 设定燃料进口边界条件
① 在Zone 项选择inlet_fuel
② 确定Type项为velocity-inlet ,点击Set,打开燃料速度入口边界设置对话框
③ 设置后点击OK
(4) 设定压力出口边界条件
① 在Zone项选择outlet
② 确定Type项为pressure-outlet点击set,打开压力出流白边界设置对话框
③ 进行设置,点击OK
(5) 设定燃烧筒外壁的边界条件
① 在Zone项选择wall
② 点击set,打开壁面边界条件设置对话框
③ 在Thermal选项卡中的Thermal Conditions项选择Temperature ④ 在Temperature项输入温度300 ⑤ 保留其他默认设置,点击OK
(6) 设置燃料进口喷嘴壁面的边界条件
① 在Zone项选择nozzle ② 点击set,打开喷嘴壁面边界设置对话框 ③ 在Thermal选项卡中Thermal Conditions项 选择Heat Flux ④ 在Heat Flux项保留默认的零值 ⑤ 保留其他默认设置,点击OK
第5 步 初始化流场并求解
(1)设置求解控制参数
①打开求解控制参数设置对话框,在Under-Relaxation Factors项,设置每个组分的松弛因子为0.8
②保留其他默认设置,点击OK (2)流场初始化
①在Compute From下拉列表中选择all-zones ②设置CH4为0.2
③调整温度初始值到2000 ④点击Init
(3)在计算期间打开残差图形监视器
①打开残差监视器设置对话框在Options下,选择Print和Plot
②调整energy残差收敛标准为1e-05 ③保留其他默认设置,点击OK (4)保存case文件
打开文件保存对话框,键入文件名combustion1,点击OK (5)进行1000步迭代计算
打开迭代计算对话框。填入1000
(6)保存case和data文件
Case&Data 保存的文件名为combustion1.cas 和 combustion1.dat (7) 绘制温度分布云图
① 打开绘制分布云图设置对话框 在Option项选择Filled
② 在Contours of 下拉列表中选择Temperature...和Static Temperature
③ 保留其他默认设置,点击Display
Fluent是目前国际上比较流行的商用CFD软件包,在美国的市场占有率为60%,凡是和流体、热传递和化学反应等有关的工业均可使用。它具有丰富的物理模型、先进的数值方法和强大的前后处理功能,在航空航天、汽车设计、石油天然气和涡轮机设计等方面都有着广泛的应用。
CFD商业软件FLUENT,是通用CFD软件包,用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术,因而FLUENT能达到最佳的收敛速度和求解精度。灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型,使FLUENT在转换与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工、燃料电池等方面有广泛应用。目前与FLUENT配合最好的标准网格软件是ICEM,而不是早已过时的GAMBIT。
FLUENT软件包含三种算法:非耦合隐式算法、耦合显式算法、耦合隐式算法,是商用软件中最多的;
FLUENT软件包含丰富而先进的物理模型,使得用户能够精确地模拟无粘流、层流、湍流。湍流模型包含Spalart-Allmaras模型、k-ω模型组、k-ε模型组、雷诺应力模型(RSM)组、大涡模拟模型(LES)组以及最新的分离涡模拟(DES)和V2F模型等。另外用户还可以定制或添加自己的湍流模型; 适用于牛顿流体、非牛顿流体;
含有强制/自然/混合对流的热传导,固体/流体的热传导、辐射; 化学组份的混合/反应;
自由表面流模型,欧拉多相流模型,混合多相流模型,颗粒相模型,空穴两相流模型,湿蒸汽模型;
融化溶化/凝固;蒸发/冷凝相变模型; 离散相的拉格朗日跟踪计算;
非均质渗透性、惯性阻抗、固体热传导,多孔介质模型(考虑多孔介质压力突变); 风扇,散热器,以热交换器为对象的集中参数模型; 惯性或非惯性坐标系,复数基准坐标系及滑移网格; 动静翼相互作用模型化后的接续界面;
基于精细流场解算的预测流体噪声的声学模型; 质量、动量、热、化学组份的体积源项; 丰富的物性参数的数据库;
磁流体模块主要模拟电磁场和导电流体之间的相互作用问题;
连续纤维模块主要模拟纤维和气体流动之间的动量、质量以及热的交换问题; 高效率的并行计算功能,提供多种自动/手动分区算法;内置MPI并行机制大幅度提高并行效率。另外,FLUENT特有动态负载平衡功能,确保全局高效并行计算; FLUENT软件提供了友好的用户界面,并为用户提供了二次开发接口(UDF); FLUENT软件采用C/C++语言编写,从而大大提高了对计算机内存的利用率。 在CFD软件中,Fluent软件是目前国内外使用最多、最流行的商业软件之一。Fluent的软件设计基于\计算机软件群的概念\针对每一种流动的物理问题的特点,采用适合于它的数值解法在计算速度、稳定性和精度等各方面达到最佳。由于囊括了
Fluent Dynamical International比利时PolyFlow和Fluent Dynamical International(FDI)的全部技术力量(前者是公认的在黏弹性和聚合物流动模拟方面占领先地位的公司,后者是基于有限元方法CFD软件方面领先的公司 ),因此Fluent具有以上软件的许多优点。