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多孔介质介绍
(这条文章已经被阅读了 5953 次) 时间:2009/05/13/08:28
来源:even2004
以下是从帮助中摘得的: 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。 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 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: 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。 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。 多孔介质中系数的求解
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