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固体颗粒和水以一定速度通过管道的问题

作者 megan928
来源: 小木虫 700 14 举报帖子
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fluent软件自学了一段时间,资料看了不少,帮助文档也看了,但是在实际应用的时候还是存在很多问题,请各位高手帮忙,非常感谢!

模拟的条件:2d模型,管道为收缩型,入口大,出口小,固液入口速度相同,入口为速度入口3m/s,出口选择压力出口。
设置:grid check scale 都没问题,define-solver-默认,选择mixture模型,k-e 其他默认material-water 和颗粒相,phase定义主相水和第二项颗粒,operation condition 默认,solve-controls-solution默认,initialize-inlet,

计算过程主要问题:
1、颗粒相粘度怎么设置?
2、看过论坛相关帖子,如果考虑两相速度差的话,选择slip velocity,相间作用中选择drag cofficient,有三个模型供选择,选择哪个?还有其他数值需要设置吗?
3、模拟结果与一维不可压缩管流质量守恒不符,入口平均速度与面积成绩等于出口速度面积成绩,出口速度偏小,不知道什么原因。把固液换成纯水,模拟结果还是一样。调整了网格密度,数值提高了,但是两相流的趋势不对,局部区域速度值太小,与实际不符。
4、相同条件采用三维模拟,结果与实际相符,二维三维模拟为什么存在差异?
5、相同条件下,将模型向外延伸一块,观察射流情况,射流中心向下偏了,开始以为是gravity 的影响,但是去除以后还是一样的??
6、离散相模型和mixture模型选哪个更好呢,体积分数可调。想了解颗粒运动轨迹,两相作用,速度……

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  • 精华评论
  • onesupeng

    我简要回复你几点,看能不能帮上一点:
    1、参考Batchelor的An Introduction to Fluid Dynamics。里面有对这一部分的讨论,其实最关键的还是物理背景的理解。
    2、这个取决于你考虑什么样的粒子,除非是微尘,要不然大多时候为无滑移无穿透的速度条件。
    3、需要考虑固液%比的修正之类么?
    4、数值技术上、守恒关系上没有差异
    5、射流方向偏移很正常,一般而言,可能若干周期偏上、若干周期偏下
    6、不了解,仍然需要根据你的具体应用背景出发分析才好,

  • onesupeng

    2、根据你描述的情况,应该是可以分两类来考虑的。当管子直径比较小的时候,例如O(10)倍颗粒大小以内,可能需要考虑粒子的体积问题;否则一般就用连续模型来做,把粒子当成溶解物。但你这个粒子大小,远远还没有到达需要考虑壁面速度滑移的情况(如常温常压空气和水里)。至于相互作用的力的问题,Fluent里面我不清楚怎么设置,但是应该是\nu * (U_f-U_p)*A的形式,你可以看看。
    3、我就不清楚你的这种问题了,物理上应该守恒,你确定2d和3d你的求解器是一样的?

  • hsinluen

    我對這方面也有興趣,多交流!

    預祝你研究順利!

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