ANSYS 2022R1 Fluent 水沸腾 VOF模型设置

老规矩,废话不多说,先上效果GIF图。

 1、首先在DesignModeler创建一个长100mm(H5)×高170mm(V6)的矩形

ANSYS 2022R1 Fluent 水沸腾 VOF模型设置_第1张图片

2、 Mesh模块,为了减少计算资源,Mesh整体尺寸设置为2mm,添加一个Edge Sizing,尺寸加密为0.5mm。生成的网格图是下图那样的,同时设置边界的命名,底边为heat,两侧为wall,顶部为outlet。

ANSYS 2022R1 Fluent 水沸腾 VOF模型设置_第2张图片

 ANSYS 2022R1 Fluent 水沸腾 VOF模型设置_第3张图片ANSYS 2022R1 Fluent 水沸腾 VOF模型设置_第4张图片

 ANSYS 2022R1 Fluent 水沸腾 VOF模型设置_第5张图片

 3、进入Fluent模块,设置求解为瞬态,设置重力为y方向的-9.81m/s2。

 ANSYS 2022R1 Fluent 水沸腾 VOF模型设置_第6张图片

 4、设置材料Materials,将Fluent数据库里面Fluid的water-liquid和water-vapor添加进来,Solid则添加Copper。

ANSYS 2022R1 Fluent 水沸腾 VOF模型设置_第7张图片

 5、打开VOF模型,设置如下,打开隐式体积力implicit body force,设置相相互作用,打开“表面张力模型surface tension force modeling”,勾选“壁面粘附wall adhesion”和“多孔介质界面粘附Jump Adhesion”。表面张力选择常数,设置为0.072N/m,即0°C时空气和水表面张力。设置传质“Mass transfer”,从water到vapor,选择“evaporation-condensation“机理。”

基本设置: 

ANSYS 2022R1 Fluent 水沸腾 VOF模型设置_第8张图片

表面张力: ANSYS 2022R1 Fluent 水沸腾 VOF模型设置_第9张图片

传质设置: ANSYS 2022R1 Fluent 水沸腾 VOF模型设置_第10张图片

 6、打开能量方程,粘性模型(Viscous Model)选择如图所示模型。

ANSYS 2022R1 Fluent 水沸腾 VOF模型设置_第11张图片

 7、边界条件:outlet设置为outflow类型,heat底部壁面温度设置为400K,加热液体快些。

ANSYS 2022R1 Fluent 水沸腾 VOF模型设置_第12张图片ANSYS 2022R1 Fluent 水沸腾 VOF模型设置_第13张图片 

8、初始化。设置下面第一张图所示区域下方为液体water-liquid,温度场为373°C,上方为水蒸气water-vapor 。第二张图是设置控制区域,方便局部初始化。根据CAD模型,点(0,0)到点(100mm,100mm)区域Region0为下方液体water-liquid,设置vapor相的Volume Faction为0,剩余(0,100mm)到(100mm,170mm)的剩余区域Region1为water-vapor,设置vapor相的Volume Faction为1。

 ANSYS 2022R1 Fluent 水沸腾 VOF模型设置_第14张图片

ANSYS 2022R1 Fluent 水沸腾 VOF模型设置_第15张图片

 Region0为水相,因此初始化vapor(水蒸气相)的Volume Faction为0ANSYS 2022R1 Fluent 水沸腾 VOF模型设置_第16张图片

  Region1为水蒸气相,因此初始化vapor(水蒸气相)的Volume Faction为1

ANSYS 2022R1 Fluent 水沸腾 VOF模型设置_第17张图片

 9、计算方法,选择SIMPLE,如下所示,计算步长设置为0.002s,计算2000步好些,动画长一点。步数20,计算多步后,收敛性图会往约e+01或02飘,准确性可能差些。

ANSYS 2022R1 Fluent 水沸腾 VOF模型设置_第18张图片 ANSYS 2022R1 Fluent 水沸腾 VOF模型设置_第19张图片

你可能感兴趣的:(ANSYS,FLuent,经验分享,windows,科技,学习,能源)