FLUENT算例 (5)

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1、攪拌槳底部十字擋板的流場分析攪拌設(shè)備在各個行業(yè)運用的十分廣泛，攪拌就是為了更夠更快速更高效的將物質(zhì)與介質(zhì)充分混合，發(fā)生充分的反應(yīng)，而攪拌中存在著許多不利于混合的情況，比如液體旋流。為了解決這個問題，之前很多人提出在罐體的側(cè)壁上增加擋板，可以抵消大部分旋流，然后大部分都是研究側(cè)擋板的，對于底部擋板的研究十分少，本文就在橢圓底部擋板增加十字型擋板，對罐體中進行流場分析。1．Gambit建模首先用Gambit建模圖形如下：圖1：Gambit建立的模型分為兩個區(qū)域，里面的圓柱為動區(qū)域，外面包著的大圓柱設(shè)

2、為靜區(qū)域，靜區(qū)域劃分網(wǎng)格大，劃分粗糙，內(nèi)部動區(qū)域劃分網(wǎng)格小，劃分精細。邊界條件主要設(shè)置了軸，攪拌槳，底部擋板，上層液面。以下就是fluent進行數(shù)值模擬。2.fluent數(shù)值模擬2.1導(dǎo)入case文件2.2對網(wǎng)格進行檢查Minimumvolume的數(shù)值大于0即可。圖2網(wǎng)格檢查2.3調(diào)節(jié)比例單位選擇mm單位。圖3比例調(diào)節(jié)2.4定義求解器參數(shù)設(shè)置如圖4所示圖4設(shè)置求解器參數(shù)2.5設(shè)置能量線圖5能量線2.6設(shè)置粘度模型，選擇k-e模型k-e模型對該模型模擬十分實用。圖6粘度模型2.7定義材料介質(zhì)選擇液

3、體水。圖7介質(zhì)選擇2.8定義操作條件由于存在著終于，建模時的方向向上，所以在Z軸增加一個重力加速度。圖8操作條件2.9定義邊界條件在邊界設(shè)置重，動區(qū)域如圖所示，將材料設(shè)成水，motiontype設(shè)成movingreferenceframe（相對滑動），轉(zhuǎn)速設(shè)為10rad/s，單位可在Define中的setunit中的angular-velocity設(shè)置。而在在軸的設(shè)置中，如上圖所示，將wallmotion設(shè)成movingwall，motion設(shè)成Absolute，速度設(shè)成-10，由于軸跟動區(qū)域速

4、度是相對的，所以設(shè)成反的。圖9動區(qū)域邊界條件圖10軸邊界條件2.10設(shè)置求解器求解器的設(shè)置如圖11需將momentum改成0.5即可圖11求解器2.11初值初始化在Slove中選擇solutioninitialiation設(shè)置一下，初值全為0.2.12設(shè)置殘留控制將plot點上，其他參數(shù)如圖12所示。圖12殘留控制2.14遞代計算選擇遞代2000次，進行遞代計算。3.結(jié)果通過fluent的數(shù)值模擬，得出以下的結(jié)論。圖13-a底部加“十字形”擋板時距釜底中心20mm處橫截面速度矢量圖圖13-b底部

5、加“十字形”擋板時距釜底中心20mm處橫截面速度云圖底部加“十字形”擋板時，從圖13-a和13-b可以看出，靠近反應(yīng)釜底部的流體會產(chǎn)生由外向內(nèi)的徑向流動，此時在攪拌釜的底部形成了伯格斯[4](Burgers)渦流，在擋板和反應(yīng)釜底部中心的間距的徑向上，靠近擋板一側(cè)的流體的速度達到最大，在反應(yīng)釜底部中心處流體的速度較大。