多孔介质介绍
这一段时间刚刚接触到多孔介质,看了帮助,做了练习,上来分享一下心得,水平有限,如有错误,敬请指点。以下是从帮助中摘得的:
[ 本帖最后由 mycc 于 2009-1-19 10:46 编辑 ] 好东西,谢谢,非常感谢! 本帖最后由 mycc 于 2009-3-13 16:49 编辑
Fluent自带了一个多孔介质的例子,catalytic_converter.cas,是一个汽车尾气催化还原装置,其中绿色部分为催化剂部分。
其他设置就不说了,只说说与多孔介质有关的设置。
在建立模型时,必须将多孔介质单独划分为一个区域,然后才可以在设置边界条件时将这个区域设置为多孔介质。
1、在zone中选中该区域,在type中选中fluid,点set来到设置面板。
2、在Fluid面板中,选中Porous zone选项,如果忽略多孔区域对湍流的影响,选中Laminar zone。
3、首先是速度方向的设置,在2d中,在direction-1 vector中填入速度方向,在3d中,在direction-1 vector和direction-2 vector中填入速度方向,余下的未填方向,可以根据principal axis得到。另外也可以用Update From Plane Tool来得到这两个量。
4、填入粘性阻力系数和惯性阻力系数,这两个系数可以通过经验公式得到。在catalytic_converter.cas中可以看到x方向的阻力系数都比其他两个方向的阻力系数小1000倍,说明x方向是主要的压力降方向,其他两个方向不流通,压力降无限大。(经验公式可以看帮助文件,其中有详细的介绍)。随后的Power Law Model 中两个系数是另一种描述压力降的经验模型,一般不使用,可以保留缺省值0。
5、最后是Fluid Porosity,这个值只在模型选择了Physical Velocity时才起作用,一般对计算没有影响,这个值要小于1。补充:这个值在计算热传导时也起作用。
[ 本帖最后由 mycc 于 2009-1-19 10:48 编辑 ] 下面是改变一些参数后的比较。
1、速度方向的改变:
原case:1、0、0 和 0、1、0y=0截面的速度矢量图
修正case:-0.7366537、0.06852359、0.6727893 和 0.6694272、-0.06727878、0.7398248 y=0速度矢量图
[ 本帖最后由 mycc 于 2009-1-18 10:41 编辑 ] 2、修改Porosity值为0.5
原case,y=0截面
修正case,y=0截面:
修正case,且打开solver面板中的Physical Velocity选项:
[ 本帖最后由 mycc 于 2009-1-18 10:51 编辑 ] 最后比较一下有多孔介质和无多孔介质对流场的影响。压力降的影响肯定是有的,下面主要看对速度流场的影响。
原case ,y=0截面:
修正case,取消多孔介质区域,y=0截面:
从以上两图对比可以看出,多孔介质对速度场有明显的整流作用。
[ 本帖最后由 mycc 于 2009-1-18 10:58 编辑 ] 多孔介质和压力跳跃(porous-jump)的异同:
1、两者都可以模拟压力降,但是多孔介质对速度场也有整流的作用,而porous-jump则没有。
2、在离散相模型中,多孔介质对离散相没有作用,而porous-jump可以选择对离散相的作用。
3、多孔介质可以考虑粘性阻力项和惯性阻力项,而porous-jump只可以考虑惯性阻力项,其经验公式与多孔介质相同
4、在收敛性方面,porous-jump要比多孔介质好很多,因此Fluent一般推荐使用porous-jump条件。
[ 本帖最后由 mycc 于 2009-1-18 11:04 编辑 ] 多孔介质中系数的求解
[ 本帖最后由 mycc 于 2009-1-19 20:01 编辑 ] 板主总结的很好,我提一个挑战性问题, 多孔介质能否模拟节能热交换器中的enthalpy wheel?
多孔介质可以加上压降,能不能加上换热和换湿系数? 回hjli6:
fluent帮助中介绍,换热是可以计算的,它与Porosity这个值有关。
换湿的计算不知你采用什么模型,如果是组分扩散或多相流模型的,好像多孔模型不能对这两者起作用。 都是牛人 学习!感谢分享!支持分享! 在多孔介质里的流动 好像都是沿着特定方向运动的,能不能根据径向压力的不同 而发生径向流动呢,前提:不是根据改变流动速度的矢量获得的,而是根据计算得出的。这个不知道能不能实现阿? 谢谢分享,支持 对于含湿的多孔介质,如果设计干燥过程,不知该怎么处理?:'(:'( 本帖最后由 csudcy2000 于 2009-3-13 14:19 编辑
厉害啊 !!!!公共邮箱里面没有,怎么找不到 我最近也要做多孔 请问楼主,汽车空气滤清器的滤芯可以设置成多孔介质吗?可以的话该怎么样设置呢? 谢谢楼主分享,汽车空气滤清器的滤芯应该是可以设置成多孔介质的,我这样做过的 楼上怎么联系? 想问版主这个例子是在哪里的,怎么我在fluent的帮助里找不到啊??看到请回,急需,本人QQ为348232363 手机是13775535799,急需帮助,先谢谢版主了!