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槽谈内职责介质为空气

发布日期:2024-06-21 13:35    点击次数:77

槽谈内职责介质为空气

本文描绘将阻塞的轮回通谈分割为包含有收支口界限的缱绻区域的解决时势。

1 模子描绘

几何模子如图所示。一个轮回的槽谈包含有两个加热段(如图中的热流及恒温位置),有一个冷却安设用于给槽谈内的职责介质降温。现实情况下在冷却安设中装设有风机、换热器等结构极为复杂的组件,此时不错将冷却安设酌量为集总模子,并将这一段槽谈断开进行单独解决。

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此时缱绻模子如下图所示。

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此时原始问题振荡为了两个问题:

冷却安设如多么效?这里的等效波及到温度场与流场。若冷却安设中存在风机之类的增压安设,那么需要酌量压力阶跃;温度的变化规矩也需要酌量,如果成例换热器,流体在通过冷却器后的温度缩短量需要把柄换热器的换热面积、上游来流温度等参数进行折算(折算经由可参阅换热器手册)。简化后的槽谈界限若何解决?固然如果冷却安设的高下流如果有监测容貌的话,事情就比拟简便了。比如说压力流量这些界限王人不错成功使用(踏实职责时槽谈内的轮回流量每每是恒定的)

本案例仅为演示。假定流体通过冷却安设后温度缩短5K(着实工况下温度的缩短量应该把柄换热器的结构参数以及上游来流温度进行换算,这里简便解决),槽谈内职责介质为空气,质料流量为0.05 kg/s。当今需要在缱绻经由中获得出口位置的温度值,并把柄此温度值缱绻得到进口温度值并将其赋予进口界限,这在Fluent中不错通过UDF来终了。

2 缱绻网格

此案例网格辞别较为简便,不错成功辞别六面体网格。缱绻网格如下图所示。

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3 准备UDF

由于UDF中需要获得出口位置的温度值,因此有必要先得到出口界限的ID。

获得界限ID的圭表许多,不错在Boundary Conditions面板中检察。

将网格导入到Fluent中,绽开Boundary Conditions面板,如下图所示,不错看到界限outlet的ID为13。

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也不错使用TUI呐喊/define/boundary-conditions/list-zones检察界限ID,肇东市三欧净水器有限公司如下图所示。

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UDF代码如下所示。

// UDF用于将缱绻得到的出口温度赋值给进口界限#include"udf.h"#define OUTLETID 13 /*出口处的ID,
首页-科物年物业有限公司把柄具体情况修改*/real outlet_T = 300.0; //给一个出口启动值,
首页-科西佳服装有限公司全局变量 DEFINE_ADJUST(my_adjust,d) {     real NV_VEC(A); //界说向量A用于存放出口界限的网格面面积     real sum_T = 0; //用于统计出口界限的总温度     real sum_Area = 0.0;      real outlet_temp;     //得到出口界限的thread指针     Thread *outletThread = Lookup_Thread(d,OUTLETID);      face_t f;    // 在node节点上进行界限温度信息统计     #if !RP_HOST     //在出口界限上进行轮回遍历     begin_f_loop(f,outletThread)     {         if(PRINCIPAL_FACE_P(f,outletThread))         {             F_AREA(A,f,outletThread);             sum_Area += NV_MAG(A);             sum_T += NV_MAG(A)*F_T(f,outletThread);         }     }     end_f_loop(f,运动服outletThread)    #endif    //在缱绻节点上进行数据汇总    #if RP_NODE    sum_Area = PRF_GRSUM1(sum_Area);    sum_T = PRF_GRSUM1(sum_T);    #endif    // 将数据传递给host节点    node_to_host_real_2(sum_Area,sum_T);    #if !RP_NODE    outlet_temp = sum_T/sum_Area; //在host节点上缱绻出口的平均温度    Message("\n temperature of outlet:%f\n",outlet_temp);    #endif    host_to_node_real_1(outlet_temp);    //将出口温度减去5K,后头将其赋值给出口温度    outlet_T = outlet_temp-5; } DEFINE_PROFILE(inletTemperature, t, index){    face_t f;     #if !RP_HOST    begin_f_loop(f, t)     {        if (PRINCIPAL_FACE_P(f, t))         {            F_PROFILE(f, t, index) = outlet_T;        }    }    end_f_loop(f, t)    #endif}
4 Fluent修复

本算例信得过的技巧点在于UDF的编写以及温度等效经由。而仿真修复反而简便。这里简便描绘。

导入缱绻网格

修复Transient激活瞬态缱绻

激活能量方程与湍流模子(这里聘请使用Realizable k-epsilon湍流模子)

缱绻区域内材料介质继承air

编译并加载UDF

界限条款

进口界限:修复速率为2 m/s,进口温度使用udf inletTemperature出口界限:继承静压为0 Pa。属目这里仅仅算例假定,若有压力监测,则出口处的压力应当换算成着实压力值wall-400:光滑无滑移壁面,温度400 Kwall-flux:光滑无滑移壁面,指定壁面热流10000 W/m2其他壁面:保握默许,为绝热界限

修复监测进口及出口平均温度

全局启动化

修复时候步长0.5 s,时候步数15进行缱绻

5 缱绻效果进口面上平均温度

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进口面上平均温度出口面上平均温度

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监测得到的数据如下图所示。

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不错看到收支口温度及温差均已保握踏实。

注:此算例简便粗暴的将出口温度缩短5K成功赋值给出口温度,但现实工程当中,通过换热器的热流体下落的温度值并非恒定值,需要把柄换热器的结构进行换算,不外这并非本文所要演示的内容。工程问题和演示的算例老是存在各异的。本算例提供了一种解决此类问题的框架,框架中的细节需要我方把柄具体问题进行解决,毕竟这不是工程技俩叙述。

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