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灤鈉wzb新蟲(chóng) (初入文壇)
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[求助]
Fluent 豎直圓管內(nèi)自然對(duì)流（氣液兩相流）
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研究問(wèn)題為豎直圓管內(nèi)的氣液兩相流，管長(zhǎng)1.5m，管徑1cm，管壁有恒熱流密度（10000W/m2）輸入，入口處為純液氮，在管中流動(dòng)時(shí)受熱汽化。 經(jīng)計(jì)算，出口處氣氮的體積分?jǐn)?shù)可達(dá)0.3左右，雷諾數(shù)為4*10e4左右，標(biāo)準(zhǔn)k-e模型的第一層網(wǎng)格y+=30，SST k-w模型的第一層網(wǎng)格y+=1，現(xiàn)在有幾個(gè)問(wèn)題： 1、對(duì)于單相的自然對(duì)流，我查資料說(shuō)是勾選Full Buoyancy Effect，同時(shí)設(shè)定密度為Boussinesq假設(shè)，我這是兩相流問(wèn)題，兩相自然對(duì)流中浮升力主要來(lái)自產(chǎn)生氣泡導(dǎo)致的密度差，而不是單相中受熱產(chǎn)生的密度差，Mixture模型中無(wú)法勾選Full Buoyancy Effect，我采取的方法是（1）密度按照溫度線性插值，這與Boussinesq假設(shè)是一致的，（2）Mixture模型中勾選Implicit Body Force，（3）壓力-速度耦合采用PRESTO算法，這樣能對(duì)兩相自然對(duì)流正確模擬嗎？？有沒(méi)有前輩指點(diǎn)下。  2、根據(jù)自然對(duì)流的判別準(zhǔn)則Ra數(shù)來(lái)看，流動(dòng)一開(kāi)始時(shí)純液氮流動(dòng)為層流（Ra數(shù)為10e7左右），在汽化以后，Ra數(shù)計(jì)算涉及兩相混合物，不知道怎么計(jì)算，我采取的方法是按（1）始終層流（2）轉(zhuǎn)捩流動(dòng)分別計(jì)算，但存在一些問(wèn)題：（1）按純層流流動(dòng)算出來(lái)避免溫度根本不符合常理，（2）按照轉(zhuǎn)捩流動(dòng)，計(jì)算出來(lái)壁面溫度還算可以接受，文獻(xiàn)里給出的整個(gè)管的壁面過(guò)熱度為3K左右，而我按標(biāo)準(zhǔn)k-e模型計(jì)算，在干度達(dá)到一定值以后，壁面過(guò)熱度能達(dá)到11K，按SST k-w模型計(jì)算，在干度達(dá)到一定值以后，壁面過(guò)熱度能達(dá)到16K，很不符合常理。在干度很小的時(shí)候，這兩種湍流模型算出來(lái)壁面過(guò)熱度跟文獻(xiàn)值都比較接近，汽化程度越高，則過(guò)熱度偏離越大。請(qǐng)問(wèn)這是哪出問(wèn)題了？？是我選的模型不適合轉(zhuǎn)捩流動(dòng)嗎，還是說(shuō)在我的模型就沒(méi)有模擬出兩相流的自然對(duì)流？？有沒(méi)有做過(guò)的前輩指點(diǎn)指點(diǎn)。 mesh.jpg mixture.jpg viscous.jpg p-v.jpg 0.53.jpg 0.9.jpg |
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