2022年旋风分离器的建模及fluent模拟.pdf
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旋风分离器的建模及fluent模拟Gambit 建模部分本次模拟为一旋风分离器,具体设置尺寸见建模过程,用空气作为材料模拟流场为方便图形截取 ,开始先设置界面为白色窗体,依次点击 “Edit ”,“Defaults ”,“GRAPHICS”,选择“WINDOWS_BACKGROUND_COLOR”设置为 “White”,点击 Modify 关闭对话框一利用 Gambit 建立几何模型1. 双击打开 Gambit2、4、6, 2. 先创建椭圆柱依次点击 “Operation ”下的“Geometry”创建体 “V olume” ,点击“Create Real Frustum”,输入数据基于 Z 轴正方向创建 “height 475;radius1 36、 25;radius3 95” ,点击 Apply,生产椭圆柱体如图1-1,图 1-23. 创建圆柱体再次利用创建椭圆柱按钮,输入数据基于Z 轴正方向创建 “height 285;radius1 95;radius3 95” ,点击 Apply移动刚刚创建的圆柱体,依次点击 “Geometry”,“V olume” ,点击 “Move/copy”,选择刚刚创建的圆柱体 ,点击 “Move Translate ”,输入移动的数据 “ X=0,Y=0,Z=475” ,并选择 Connected Geometry, 点击 Apply。
如图 1-3,1-4 所示图 1-1 椭圆柱设置对话框图 1-2 椭圆柱生成图图 1-3 圆柱体移动设置对话框图 1-4 圆柱体生成图图 1-5 生成小圆柱体名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 12 页 - - - - - - - - - 旋风分离器的建模及fluent模拟同样的方法创建小圆柱体,输入数据基于Z 轴正方向创建 “height 150;radius1 32;radius3 32” ,点击 Apply同 样 的 方 式 移 动 小 圆 柱 体 , 点 击 “Move Translate ”, 输 入 移 动 的 数 据“X=0 ,Y=0,Z=665” ,不选择 Connected Geometry,点击 Apply 如图 1-5,图 1-6,图 1-7 所示显示实体图 ,如图 1-84. 将小圆柱体进行分割,分成上下两个圆柱面 ,点击“Split Volume” ,选择被分割的圆柱体 Volume2,选择下部组合体为分割体 ,点击“Bidirectional与 connected”,点击Apply。
删除 Volume3如图 1-9,图 1-10 所示5. 创建旋风分离器进风口,点击依次点击“Geometry”,“V olume” ,“create real brick ”,基于中心 ,输入数据 “width 140 ,depth 38,height 95” ,点击 Apply如图 1-11,图1-12 所示移 动 矩 形 风 口 , 依 次 点 击 “Geometry”,“V olume” ,“Move/copy Volumes” , 选 择“Move Translate”,输入“X=70 ,Y=-76,Z=712、5” ,点击 Apply如图 1-13 所示将 矩 形 与 旋 风 分 离 器 体 使 用 布 尔 运 算 合 为 一 体 , 依 次 点 击“Geometry”,“V olume” ,“Unite Real V olume” 图 1-6 小圆柱体移动命令对话框图 1-7 小圆柱体移动生成图图 1-8 实体图图 1-9 实体分割命令对话框图 1-10 生成实体图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 12 页 - - - - - - - - - 旋风分离器的建模及fluent模拟6. 创建分割圆柱体 ,基于 Z 轴正方向 ,输入圆柱体尺寸“height 1000,radius1 95,radius3 95” ,点击 Apply。
如图 1-14 所示分割旋风分离器主体 ,点击“Geometry”,“V olume” ,“Split Volume” ,选择被分割体旋风分离器主体 ,选择分割体刚刚创建的大圆柱体,选择连接 “connected”,点击 Apply则旋风分离器上部进风口与本体分成相连的两部分7. 创建矩形分割面 直接点击 “Geometry”,“face ”,“create Real Rectangular Face”,基于 Z 轴正方向 ,输入矩形面尺寸 “Width 400 ,Height 400 ”,点击 Apply移 动 刚 刚 生 成 的 面 , 点 击 “Geometry”,“face ”,“Move/Copy Face” , 选 择“Move Translate”,输入“X=0 ,Y=0,Z=665” ,点击 Apply如图 1-15 所示利 用 刚 刚 生 成 的 分 割 面 分 割 旋 风 分 离 器 柱 体 上 半 部 分 点 击“Geometry”,“V olume” ,“Split Volume” ,选择被分割体,选择刚刚建立的分割面,点击Apply如图 1-16至此生成了几何模型。
如图1-17 所示二. 划分实体网格1、划分进风口位置网格依次单击 Operation 下的“Mesh ”,“V olume” ,“Mesh V olume” ,选择 Volume 1,选择元素“Hex/Wedge ”,类型 “Cooper”,选择源面 “Face 18,Face 19” ,选择 Spacing 网格个数“Interval count 20”生成如图 2-1 所示2、 划分出上部出风口柱体网格在上面操作基础上 ,选择 Volume 1,选择元素 “Hex/Wedge ”,类型“Cooper”,选择源面“Face 7 ,Face 9” ,选择 Spacing 网格个数 “Interval count 30” 生成如图 2-1,图 2-2 所示图 1-11 创建长方体命令对话框图 1-12 生成长方体图图 1-13 移动长方体图图 1-14 创建分割体图图 1-15 创建分割面图图 1-16 分割命令对话框图 1-17 实体模型名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 12 页 - - - - - - - - - 旋风分离器的建模及fluent模拟3、划分旋风分离器上部柱体网格。
在以上操作基础上 ,选择 Volume 7,选择元素 “Hex/Wedge ”,类型“Cooper”,选择源面“Face 23,Face 25” ,选择 Spacing 网格个数 “Interval count 40” 生成如图 2-3,图 2-4所示4、 划分旋风分离器下部圆柱柱体及圆台网格在以上操作基础上 ,选择 Volume 5,选择元素 “Hex/Wedge ”,类型“Cooper”,选择源面“Face 1,Face 25,Face11” ,选择 Spacing 网格个数 “Interval count 40” 生成如图 2-5,图 2-6 所示5、网格检查 ,依次点击 “Examine mesh”,“Range”,“3DElement”,滑动水平滚动条检查网格质量三.定义边界1、定义速度入口边界依次单击 “Zone Command Button ” ,“Specify Boundary Types” ,选择 “Add ” ,输入Name “velocity_inlet、1” ,选择速度入口 ,选择进口面 ,点击 Apply,成功定义速度入口面图 2-1 划分网格对话框图 2-2 生成实体网格图 2-3 划分网格对话框图 2-4 生成实体网格图图 2-5 划分网格对话框图 2-6 生成实体网格图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 12 页 - - - - - - - - - 旋风分离器的建模及fluent模拟如图 3-1 所示。
2、定义出口边界同样的方法 ,依次单击 “Zone Command Button ” ,“Specify Boundary Types” ,选择“Add”,输入 Name “outflow、2” ,选择 OUTFLOW,选择出面 ,点击 Apply,成功定义出口面如图 3-2 所示3、定义交界面同样的方法 ,定义位于旋风分离器内部小圆柱面的下圆面为INTERFACE 面 如图3-3 所示保存文件 ,点击“File ”,“Save”输出网格 ,点击 “File ”,“Export ”,“mesh ”,不选择 “Export 2-D(X- Y)” ,输入文件名 “cyclone ”,点击 “Accept ”,则在默认保存位置生成一个cyclone、msh文件至此完成Gambit 建模Fluent模拟部分一网格处理1.双击打开 Fluent6、3、26选择三维单精度求解器 ,单击“Run”,打开操作界面如图 1-12.读入网格 ,依次单击 “File ”,“Read”,“Case”,选择之前建立的cyclone、msh文件3.检查网格 ,依次点击 “Grid ”,“Check”,留意到最小网格为正 ,无负体积。
如图1-2图 3-1 设置入口边界对话框图 3-2 设置出口边界对话框图 3-3 设置交界面对话框名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 12 页 - - - - - - - - - 旋风分离器的建模及fluent模拟4.设置计算区域尺寸 ,依次单击 “Grid ”,“Scale ”,选择“Grid Was Created In”为“mm ” ,单击“Scale”变换尺寸 ,完成计算域尺寸设置 再次检查网格 ,提示需要设置 “Interface”面5、单击 “display”,“Grid ”可以查瞧网格二. 选择计算模型1.定义基本求解器依次点击 “ Define” ,“Models”,“Solver ”保持原有默认设置 ,即如图 2-1 所示2、湍流模型的选择依次点击 “Define ”,“Models”,“Viscous ” 打开“Viscous Model ”对话框 ,选择“k-epsilon(2 eqn) ”,在展开的 “k-epsilon Model” 中选择 “RNG ” ,在“RNG Option ”中选择旋流占优 “Swirl Dominated Flow ”,其她保持默认。
单击OK,关闭此对话框相关设置如图2-2 所示三、定义流体物理属性假设工作流体为空气依次点击“Define ”,“Material ”,保持默认设置不变如图3-1 所示四、操作环境设置依次点击 “Define ”,“Operating Conditions”,打开 Operating Conditions对话框 ,不考虑重力影响 ,保持所有默认设置不变 ,单击 OK,并关闭对话框如图4-1 所示图 1-1 初始打开界面图 1-2 网格检查部分内容图图 2-1 定义 Slover 求解器对话框图 2-2 定义湍流模型对话框名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - 。
