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[資源]
自制一個k-e模型的多孔介質初場計算輔助軟件，希望對大家有幫助
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本人目前在研究細顆粒過濾器方面的一些問題，目前是采用陶瓷管做的一個高溫粉塵過濾器。 由于陶瓷管壁達10mm，并且滲透性很低，造成多孔介質的壓力降比較大，使得收斂十分困難和緩慢。對于2mm厚的管壁，時常能夠在400多步左右成功收斂，并獲得比較好的解。但是，當壁厚上升到10mm后，整個過程時常達到1萬到2萬步才能達到很好的收斂結果，而且時常需要運氣。 在多方考察和結合自己的經(jīng)驗，做出了一個這樣的軟件。 主要是針對圓形管道和壓力容器內部流場的CFD分析，適合FLUENT和CFX的模擬。初場的設定對于多孔介質的計算是比較關鍵的，但是如何設定一個合適的初場，在你并不知道這個流場的走向的時候是十分困難的。因而使得不管是按照默認的設定，還是自己隨意猜測的幾個初始值都會使計算變得復雜和充滿變數(shù)。 在整個收斂的過程中，亞松弛因子也是一個比較難以掌握的，有的時候，在沒有附加任何UDF的時候，我也時常需要將動量和湍流相關的幾項下調到0.05以下。 雖然下調松弛因子能夠得到更長時間穩(wěn)定的解，但是也十分容易突然間的一個不收斂，直接從e-4變成e+3。（可見初場的正確形成是比較關鍵的） 總之，高壓降多孔介質的收斂過程是一個痛苦，漫長，復雜，同時又似乎不可重復的過程，雖然，我自己已經(jīng)做過近千次的結果，但是依然沒有找到一些固定的規(guī)律。希望能夠有這方面研究比較多的人，能夠提出寶貴的建議和方法，節(jié)約大家寶貴的時間。 上圖為使用界面，其中方法主要以fluent15.0自帶幫助文檔為主，結合一部分文獻資料。下面三個按鈕，當按計算的時候，會開始計算，請按多次計算，結果不變時為最終結果。25度空氣按鈕，是在標況下25度空氣的默認流體力學屬性，可以避免重復輸入的麻煩。25度水也是如此。 由于本人編程水平有限，對于輸入變量沒有做非常嚴格的篩選，所有變量的輸入都是采用單精度。使用本軟件時，需要嚴格的輸入每一個值。 本軟件目前只針對圓形管道，方形管道計算尚未完成，同時管道潤濕比例也是只用了全潤濕的模式。后期版本將進一步加入對這些的情況的計算。 希望大家能夠一起探討多孔介質收斂問題，節(jié)約寶貴的研究時間。 目前比較好的一個辦法是，先不考慮多孔介質，然后建立一個初場，然后再把多孔介質調回來算。（這對于低壓降來說，是絕對十分幸福的事情）對于高壓降，如果多孔的存在對于流場的扭曲比較大的話，這樣算的話，可能結果最后是不對的。但可以把多孔設置為中空，然后再設置為壁面，把你認為比較符合物理流向的地方的壁面設置為中空，讓多孔介質的外壁面形成一個流場，然后再在內部patch一個初始速度，這也是可以的。 對于說明手冊中所說的，不適合用hybrid初始方式，我認為合適的時候，是可以考慮用hybrid的方法的，然后再在每個流域上patch比較理想的初始值，因為hybrid建立的初場是比較健壯的。 對于一般的流場來說，k-e realizable有比較經(jīng)濟性的結果，但是如果對于旋轉很強的場，還是需要用RSM。而RSM很多時候需要用到couple算法，需要十分大量的計算資源。 最后，十分希望有更好辦法的人能夠分享你的辦法。 本軟件的使用需要net framework 4.0的支持。同時，目前只針對k-e模型做了設置。 |
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2015-05-10 21:15:07, 182.51 K
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15樓2018-12-17 13:55:43
，很厲害。膜拜 2樓2015-09-11 14:54:19
4樓2015-10-30 08:53:20
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