多孔介质介绍

mycc

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 ]

wyzf

好东西，谢谢，非常感谢！

mycc

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 ]

mycc

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、0  y=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 ]

mycc

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 ]

mycc

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 ]

mycc

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 ]

mycc

多孔介质中系数的求解


[ 本帖最后由 mycc 于 2009-1-19 20:01 编辑 ]

hjli6

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?

mycc

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。

hanxiaoqiang

都是牛人

马玉晨

学习！感谢分享！支持分享！

ustbdynamic

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？

nancy2003zhang

谢谢分享，支持

wanghack

对于含湿的多孔介质，如果设计干燥过程，不知该怎么处理？:'(

csudcy2000

厉害啊 ！！！！公共邮箱里面没有，怎么找不到

guxiaogang

我最近也要做多孔

abohit

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？

wanglifeng9

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

sqf0834

楼上怎么联系？

knightlove

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！