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Fluent应用实例

冷热水混合器的三维流动与换热问题

问题描述：冷水与热水分别自混合器的两侧沿水平切向方向流入，在容器混合后经过下部渐缩通道流入等径的出流管，最后流入大气，混合器简图见下图所示。

一．利用gambit建立混合器计算模型

步骤1：启动gambit并选定求解器（fluent5/6）

步骤2：创建混合器主体大圆柱

图1圆柱体设置对话框图2混合器主体

步骤3：设置混合器的切向入流管

1.创建小圆柱

图3小圆柱设置对话框图4创建的小圆柱体及混合器主体2将入流管移到混合器中部的边缘

图5移动复制对话框 图6将入流管移到混合器主体的边缘上

3．将小入流管以Z 轴为轴旋转1800复制

图7旋转复制对话框图8将入流管旋转复制后的混合器

步骤4：去掉小圆柱与大圆柱相交的多余部分，并将三个圆柱联接成一个整体

图9体积列表框图10合并体积后的混合器

步骤5：创建混合器下部的圆锥台

图11锥台设置对话框图12创建锥台后的混合器

步骤6：创建出流小管

1．创建出流小圆管

图13出流小管设置对话框图14创建出流小管后的混合器2．将其移动并与锥台相接

图15移动小出流圆管设置对话框图16移动小出流圆管后的混合器步骤7将混合器上部、渐缩部分和下部出流小管组合为一个整体

图17体积列表框图18合并体积后的混合器

步骤8：混合区域划分网格

图19网格设置对话框

图20划分好的表面网格图步骤9检查网格划分情况

图21网格检查设置对话框

图22最差网格形状及其质量

步骤10设置边界类型

图23边界类型设置对话框

步骤11msh文件的输出

二．利用fluent3D求解器进行求解步骤1启动fluent并选择求解器3D

步骤2检查网格并定义长度单位

1．读入网格文件（下图为读入的图示）

2．确定单位长度为cm

图24长度单位设置对话框3.检查网格

4.显示网格

图25显示网格设置对话框

图26显示网格图

步骤2创建计算模型

1.设置求解器

图27求解器设置对话框2.启动能量方程

图28能量方程设置对话框2.使用ε

k湍流模型

-

图29湍流模型设置对话框

步骤3设置流体的材料属性

图30材料属性设置对话框

图31流体材料库对话框步骤4设置边界条件

图32边界条件设置对话框

图33速度边界设置对话框2.设置入口2的边界条件

图34速度入口2的设置对话框

图35出口边界设置对话框步骤5：求解初始化

图36初始化设置对话框

步骤6：设置监视器

图37监视器设置对话框

步骤7：保存case和data文件步骤8：求解计算

图38迭代计算设置对话框

图39残差曲线图

图40出口速度监控图

三．计算结果的后处理步骤1：创建等（坐标）值面

1.创建一个z=4cm的平面，命名为surf-1

2.创建一个x=0的平面，命名为surf-2

图41等值面设置对话框

步骤2：绘制温度与压强分布图

1.绘制温度分布图

图42水平面上的温度分布图2.绘制壁面上的温度分布