多相流例子(Fluent技术基础及应用实例王瑞金张凯)

1、第7章多相流模型第7章多相流模型【内容提要】本章将重点介绍Fluent中的多相流模型.首先明确多相流的概念，然后介绍多相流研究的常用方法，最后详细地介绍VOF模型及其Mixture模型.【学习重点】Fluent中VOF模型及其Mixture模型的使用。7.1概述7.1.1多相流定义所谓相，就是通常所说的物质的状态。每种物质在不同的温度下可以有三种物理状态,即固态、液态和气态。也就是说，任何物质都存在三相，即固相、液相和气相。多相流就是在流体流动中不是单相物质，而是有两种或两种以上不同相的物质同时存在的一种流体运动。因此，两相流动可能是液相和气相的流动、液相和固相的流动或固相和气相的流动。也有气

2、相、液相和固相三相混合物的流动，如气井中喷出的流体以天然气为主，但也包含-定数量的液体和泥沙，这是比两相流更复杂的一种流动。在工程问题中会遇到大量的多相流动。物质一般具有气态、液态和固态三相，但是多相流系统中相的概念具有更为广泛的意义。例如，具有相同类别的物质，该类物质在所处的流动中具有特定的惯性响应并与流场相互作用。例如，相同材料的固体物质颗粒如果具有不同尺寸，就可以把它们看成不同的相，因为相同尺寸粒子的集合对流场有相似的动力学响应。7.1.2多相流研究方法目前用于研究多相流的方法有欧拉一拉格朗日方法和欧拉一欧拉方法。欧拉一拉格朗日方法在欧拉一拉格朗日方法中，流体相视为连续相，并且求解NS方

3、程，而离散相是通过计算流场中大量粒子的运动得到的。离散相和流体相之间存在动量、质量和能量的交换。方法适用的前提是：作为离散的第二相的体积分数应很低。即便当他peciesMmuid，粒子运行轨迹的计算也是独立的，它们被安排在流体相计算的指定间隙内完成。欧拉一拉格朗日方法对应的Fluent模型为离散相模型(DiscretePhaseModel)o欧拉一欧拉方法在欧拉一欧拉方法中，不同的相被处理成互相贯穿的连续介质。由于一种相所占的体积无法再被其他相占有，故此引入相体积率(PhasicVolumeFraction)的概念。体积率是时间和空间的连续函数，各相的体积率之和等于lo从各相的守恒方程可以推导

4、出一组方程，其对于所有的相都具有类似的形式。从实验得到的数据可以建立一些特定的关系，从而能使上述方程封闭。另外，对于小颗粒流(GranularFlows),则可以通过应用分子运动论的理论使方程封闭。7.1.3Fluent中的多相流模型在Fluent中，共有三种欧拉一欧拉多相流模型，即VOF(VoIumeOfFluid)模型、混合物(Mixture)模型和欧拉(Eulerian)模型。1.VOF模型VOF模型是一种在固定的欧拉网格下的表面跟踪方法。当需要得到一种或多种互不相融流体间的交界面时，可以采用这种模型。在VOF模型中，不同的流体组分共用着一套动量方程，计算时在整个流场的每个计算单元内，都

5、记录下各流体组分所占有的体积率。VOF模型的应用例子包括分层流、自由面流动、灌注、晃动、液体中大气泡的流动、水坝决堤时的水流以及求得任意液一气分界面的稳态或瞬时分界面。2.混合物模型混合物模型可用于两相流或多相流(流体或颗粒)。因为在欧拉模型中，各相被处理为互相贯通的连续体，混合物模型求解的是混合物的动量方程，并通过相对速度来描述离散相。混合物模型的应用包括低负载的粒子负载流.气泡流.沉降和旋风分离器。混合物模型也可用于没有离散相相对速度的均匀多相流。Eulerian模型欧拉模型是Fluent中最复杂的多相流模型。它建立了一套包含有h个的动量方程和连续方程来求解每一相。压力项和各界面交换系数是

6、耦合在一起的。耦合的方式则依赖于所含相的情况，颗粒流(流一固)的处理与非颗粒流(流一流)是不同的。欧拉模型的应用包括气泡柱、上浮、颗粒悬浮和流化床。7.1.4Fluent中的多相流模型的选择VOF模型适合于分层的或自由表面流，而混合物和Eulerian模型适合于流动中有相港合或分离，或者分散相的体积分数超过10%的情形。为了更好地区分Mixture模型和Eulerian模型，给出以下的建议：如果分散相有着宽广的分布，Mixture模型是最可取的。如果分散相只集中在区埼的一部分，应当使用Eulerian模型。如果相间曳力规律是可利用的，Eulerian模型通常比Mixture模型能给出更精确笊结

7、果。如果相间的曳力规律不明了，Mixture模型是更好的选择。Mixture模型比Eulerian模型要少求解一部分方程，所以Mixture模型计算量较少如果精度要求很高，Eulerian模型是更好的选择。但是，复杂的Eulerian模型比Mixture模型的计算稳定性要差。7.2VOF模型7.2.1概述在生活或工程中，经常会碰到如图71所示的喷水现象。这种现象就是流体力学中fit射流问题。这里通过Fluent数值模拟的方法对这种问题进行研究。图71实际生活中的射流现象7.2.2实例简介图72中给出了上述问题所在的几何区域，它包含了喷口(inlet)及其出口(outlet),其余未标示的区域为

8、壁面(wall)o图72几何模型的创建点用图7-3给出了计算区域的几何尺寸，其中，昭2cm、E=08m、而黑色来标志这个几何区域的控制点，O点为坐标原点。y(0,0)ya图73简化后模型的几何尺寸7.2.3实例操作步骤.在喷水现象的模拟中，首先利用Gambit画出计算区域，并且对边界条件类型进行相应的指定，从而得到相应问题的计算模型。然后再利用Fluent求解器对这种模型进行求解。利用Gambit建立计算区域和拒定边界条件类型步文件的创选择启动Gambit软件选择“开始”“运行”打开运行对话框，输入Gambit,单击“确定”按钮。建立新文件选择File-New打开对话框，在ID文本框中输入je

9、t建立一个名为jet的新文件。选择求解器单击主菜单中的Solver菜单，选中FLUENT5/6即可。步骤2：创理控制点选择OperationJSl-*Geometry區-*VertexiJ打开CreateRealVertex对话框。在对话柜Global下面的x、y、z项中，依次输入某个控制点的x、y、z坐标，然后单击Applyg钮，该点就会在Gambit的窗口中显示出来。重复这一操作可以得到所有控制点图。步骤3：创理边选择0perationJ?!-*Geometry回-*Edge打开CreateStraightEdge对话框。在对话柜Vertices后面选中两个端点，然后单击Apply按钮就可

10、以确定一条边。重复上述步骤，仓i建出计算区域的所有边，如图74所示。图74边的创建结果第7章多相流模型第7章多相流模型步骤4：创延面选择OperationJil-*Geometry目fFace打开CreateFaceFromWireframe对话框。第7章多相流模型单击Edge文本框，用Shift+鼠标左键框选中图形窗口中所有的边，然后单击Apply按钮,步骤5：面网格划分（1）边的网格划分选择Operation回-*Mesh叵-*Edge回打开MeshEdges对话框，如图7-5所示，从冲可对边进行网格划分。具体操作如下：选中对话框中的Edges,利用“Shift+鼠标左键”选中edge.6

11、（喷口）。并且设置Spacinj下面的数值为100（数字对应的项目是Intervalcount）o单击Apply按钮，完成喷口直线的网格划分。重复这种操作对边edge.l和edge.2进行网格划分，对应的Spacing数值为50和200,其他项的设置同edge.6的设置。图7-5MeshEdges对话框(2)面的网格划分选择Operation回MeshlfFace叵打开MeshFaces对话框，从中可对面进行网格划分。选中对话框中的Faces,利用“Shift+鼠标左键”选中face.l。其余设置保持默认值即可。单击Apply按钮，可以画出如图76所示的网格。图76面的网格划分步骤6：边界条件

12、类型的指定选择Operation-*Zones打开SpecifyBoundaryTypes对话框,从中可进行边界条件类型设定。具体步骤如下：指定要进行的操作在Action项下选中Add,也就是添加边界条件。给出边界的名称在Name选项后面输入名inlet给指定的几何单元。指定边界条件的类型在Fluent5/6对应的边界条件中选中VELOCITY_INLETo*指定边界条件对应的几何单元Entity对应的几何单元的类型为EdgesJ卜TimeStCDDinaIterateTimeStepSize!AFixedAdaptivejIrVariable厂DataSamplingforTimeStati

13、sticsIterationMaxIterationsperTimeStep|?ooqReportingIntervalp上一FUDFProfileUpdateIntervalp上“一:.4二二一一耳-KcEe|Apply|Close|Help图728Iterate对话框的设置空气的体积分数图的显示DisplayfContours图729空气体积分数显示的设置空气体积分数的显示如图7-30所示。当Fluent的迭代收敛以后，进入如图729所示的对话框。图730空气体积分数图显示某截面上的速度矢量Display-*Vectors进入如图7-31所示的对话框。选中Surfaces下面的全部选项，显

14、示整个区域的速度矢量。单击Display按钮得到整个区域的速度矢量(如图732所示)。第7章多相流模型图731速度矢僦显示对话框H!:my:J:;:2to*fffl*i?*!:m:I:.:-:;:/IfI1%*j第7章多相流模型第7章多相流模型图732整个区域速度矢量图保存计算后的Case和Data文件File-*Write-*Case&Data当迭代完成并且达到要求以后，把相关的Case和Data文件保存下来。7.3Mixture模型7.3.1概述在液流中当某点压力低于液体在此温度下的空气分离压时，原来溶于液体中的气体会分离出来，产生气泡，这就是气穴现象。气穴是液压系统中常见的有害现象，经常

15、发生在阀口附近。不仅破坏了流体的连续性，引起振动和噪声，还会产生破坏表面的高压冲击波流体中的微粒会撞击表面，造成物体表面的磨损，称为气蚀，其降低系统效率和动态性能.下面利用Mixture模型中的Cavitation模块模拟喷口处的气穴现象。7.3.2实例简介图733形象地给出了喷口的形状，可以看出它的进D(inlet)及其出口(outlet),其他於区域为壁面(wall)o图733喷嘴示意图由于喷口是关于中心轴线对称的，问题可以简化为一个二维的问题。图734给出了讨算区域的几何尺寸，其中R1=2mm,R2=1.2mm,厶l=3mm,厶2=3mm,而黑色圆点标杀几何区域的控制点，0点为坐标原点。

16、本例进口压力为4.0 x105pascal,出口为大气压。厶1一-厶2inletiwallRoutletxrO-(0,0)y|KI1!axis_symm图734计算区域示意图7.3.3实例操作步骤在气穴现象的模拟中，也是利用Gambit画出计算区域，再对边界条件类型进行相应的指定，得到相应问题的计算模型，接着利用Fluent求解器对模型进行求解，最后是重要结果可视化。1.利用Gambit建立计算区域和指定边界条件类型步骤1:文件的创理及其求解器的选择启动Gambit软件建立新文件“在ID后面输入caviation作为Gambit要创建的文件的名称，单击Accept按钮，再单击Yes按钮，创建一

17、个名称为caviation的新文件。选择求解器在主菜单中的Solver菜单下选中FLUENT5/6即可。步骤2：创理控制点选择Operation-?!-*GeometryE-VertexEI打开CreateRealVertex对话框。在Global下面的x、y、z项中，依次输入某个控制点的x、y、z坐标，然后单击Apply按钮，该点就会在Gambit的窗口中显示出来。重复这一操作可以得到所有控制点图。步骤3：创理边选择OperationJd-*Geometry回fEdge日打开CreateStraightEdge对话框。在这个对话框中的Vertices后面选中一条边的两个端点，然后单击Appl

18、y按钮就可以确定一条边。重复选择不同边的两个端点，从而创建出计算区域的所有的直边如图735所示。这里几何单元的名称显示已经打开。这里必须注意控制点vertex.7和edge.3,它们最重要的作用就是把原来的整个计算区域分为左右两部分，从而可以画出更高质量的网格。这一点将会在网格操作里详细介绍。vertex.3adge.4xiertex.SBdge.1Bdge.7)dge.3vertex.6图735直边的创建第7章多相流模型步骤4：创理面选择Operation创一GeometryfFace回打开CreateFaceFromWireframe对话框。第7章多相流模型单击Edge文本框，使其变成黄色

19、，利用“ShifH鼠标左键”框选中图形窗口中边edge.ledge.5,然后单击Apply按钮创建面face.lo同样的方法，用edge.3、edge.6、edge.7edge.8创建面face.2。步骤5：面网格划分当Fluent要进行计算的几何区域确定后，要把几何区域进行离散化，即进行网格划分。(1)边的网格划分选择Operation回一Mesh-*Edge打开MeshEdges对话框，如图736所示，对第7章多相流模型第7章多相流模型边进行网格划分。具体操作如下:选中对话框中的Edges文本框等它呈现黄色以后，利用“Shi+鼠标左键”选中edge.5o并且设置Spacing下面的数值为5

20、0,必须注意这个数字对应的项目是Intervalcounto单击Apply按钮即完成网格划分。重复这种操作可以对如图7-35中的edge.6进行网格划分，并且这条边对应的Spacing下面的数值为50,其他的项的设置同edge.5的设置。进行了上述的操作以后得到如图7-37所示的网格划分情况。图7-36MeshEdges对话框图737各边的网格划分情况面的网格划分对边进行了网格划分以后，再对面进行网格的划分。选择Operation创一Mesh邑一Face回打开MeshFaces对话框，在这个对话框中选中Faces文本框，待其呈现黄色后利用“Shift+鼠标左键”选中face和face.2。其余

21、设置保持默认值即可。单击Apply按钮，可以画出如图738所示的网格。从网格划分情况可以看出，网格的质量很好，因为两个面face.l和face.2都是很规则的。一般来说，若是想在一个不规则的区域得到高质量的网格，可以优先考虑分块划分网格。图738面的网格划分第7章多相流模型第7章多相流模型步骤6：边界条件类型的指定选择OperationZones打开SpecifyBoundaryTypes对话框,如图7-39所示,第7章多相流模型第7章多相流模型进行边界条件类型设定。图7-39SpecifyBoundaryTypes对话框第7章多相流模型第7章多相流模型具体步骤如下：指定要进行的操作在Acti

22、on项下选中Add,也就是添加边界条件。给出边界的名称在Name选项后面对应输入一个名给指定的几何单元。本例指定为inlet。指定边界条件的类型在Fluent5/6对应的边界条件中选中PRESSUREJNLETo指定边界条件对应的几何单元Entity对应的几何单元的类型为Edgeso在Edges文本框中单击鼠标左键，然后利用“Shift+鼠标左键”在图形窗口中选中如图7-35所示的edge.k单击Apply按钮就可以看到Name下面添加了inlet,并且类型是PRESSUREJNLETo重复上面的步骤就可以分别指定图734中的outlet、wall、axissymm,这些边分别对应图7-35中

23、的edge.7、edge.4edge.5、edge.6和edge.2、edge.8ooutlet的边界条件为PRESSUREJNLET,wall的边界条件为WALL,axis_symm的边界条件为SYMMETRYo最后可以看到如图740所示的边界设定结果。对于WALL边界条件不必特意指定，这是系统默认的设置。对于edge.3的边界条件也不用特意设定，因为系统默认区域内部的几何体的边界条件为interioroNameTypeinletPRESSURE.outletPRESSURE.axisAXIS1图74)边界条件设定结果步骤7：Mesh文件的输出选择FileExport-Mesh就可以打开如图

24、7-41所示的文件输出的对话框。图7-41文件输出的对话框利用Fluent求解器求解上面的操作是利用Gambit软件对计算区域进行几何建构，并且指定边界条件类型,最后输出了caviation.msh文件。接下来，把它导入到Fluent中进行求解。步骤1:Fluent求稱器的选择对于这个问题选择二维的单精度求解器即可。步骤2：网格的相关操作读入网格文件File-*Read-*Case打开文件导入的对话框，找到caviation.msh文件以后，单击0K按钮，Mesh文件就被导入到Fluent求解器中了。.检査网格文件Grid-*Check若最小的网格体积大于0,网格就可以用于计算。设置计算区域尺

25、寸Grid-*Scale打开如图7-42所示的对话框，在ScaleFactors下面X和Y文本框中都输入0.0001,然后单击Scale按钮即可。显示网格DisplayGrid网格满足最小体积的要求后，可以在Fluent中显示网格。在如图7-43所示的对话框Surfaces项下面选中全部区域。一MGridDisplayScaleGridScaleFactors-Pmr-UnitConversionGridWasCreatedInUpChangeLengthUnits|0.0001DomainExtentsXminYminUnscaleYmax(m)Xmx(mJJ6QClowe|HelpEdge

26、TypeSurfacesAllcFeatureIOutlineOptionsNodesQEdgesrFacesj厂PartitionsShrinkFactorFeatureAngleaxisdefault-interiorinletoutletwallA-：亠SurfaceNamePatternSurfaceTypes|Matchj；axisclip-surfexhaust-fanfanOutline|Interior|Disolav；Colors.1Close!Help第7章多相流模型第7章多相流模型图7-42ScaleGrid对话框图7-43GridDisplay对话框步骤3：透择计算模型

27、网格文件检査完毕后为网格文件指定计算模型。基本求解器的定义Define-*Models-*Solver打开基本求解器设置对话框。在Space项下面选中Axisymmetric,因为喷口是轴对称的。本例其余设置保持默认值即可。设置好的情况如图744所示p图744基本求解器Solver的对话框湍流模型的选择DefineModelsfViscous打开ViscousModel对话框，此时若选中k-epsilon(2eqn)就可以展开如图7-45所不的对话框。其他的设置保持默认值，单击0K按钮即可。图745湍流模型的参数设置Mixture模型的选择DefineModelsfMultiphase打开多相

28、流模型对话框，选中Mixture,此时会展开如图746所示的对话框。NumberofPhases项下面的数值为2,说明计算区域中有两相存在，即空气和水。注意要取消对S1Velocity的选中，因为这里相与相之间没有明显的速度差异。其余的设置保持默认值即可单击OK按钮确认上述设置。打开Cavitation模拟功能Define-Phases打开如图747所示多相流对话框，单击Interaction系统会弹出一个对话框，单击对i框中的Mass项，然后选中Cavitation(如图748所示)，其他项的设置保持默认即可，最丿单击OK按钮确认上述的设置。图7-46Mixture模型对话框图747多相流对

29、话框图748Cavitation模拟功能的开启操作环境的设置DefineOperatingConditions打开OperationConditions对话框，在OperatingPressure文本框中输入0,如图7-4!所示，说明边界条件输入的压力值都是绝对压力。其他的设置保持默认值，然后单击OY按钮。图749操作环境的设置步骤4：定义流体的物理性质Define-*Materials打开Materials对话框，定义流体的物理性质。从Fluent自带的数据库中调出water-liquid和water-vapor的物理参数。步骤5:基本相及第二相的设JBLDefine-*Phases打开如图

30、7-47所示对话框定义基本相和第二相。具体设置如下：基本相的设定在Phase项下面选中phase-1,在Type项下选中primary-phase,然后单击Set按钮打开如图7-50所示的对话框。在Name下面输入water,在PhaseMaterial列表中选中water-liquid,最后单击OK按钮。该操作定义water-liquid为基本相。图750基本相的设置对话框第二相的设定在Phase项下面选中phase-2,在Type项下选中secondary-phase,然后单击Set按钮打开如图7-51所示的对话框。在Name下面输入vapor,在PhaseMaterial列表中选中wat

31、er-vapor,最后单击OK按钮。该操作定义water-vapor为第二相。基本相和第二相设定好的情况如图7-52所示。图751第二相的设置对话框图752相的具体设定步骤6：设置边界条件Define-*BoundaryConditions通过如图7-53所示对话框进行计算区域的边界条件具体化。多相流中的边界条件的呂置一般分为对混合物(Mixture)和第二相(SecondaryPhase)两种情况。下面对边界条件的设空进行详细的介绍。图7-53BoundaryConditions对话框设置fluid流体区域的边界条件关于流体区域保持默认的设置即可，且系统已默认它对应的混合物。设置inlet的

32、边界条件在ZoneF面选中inlet,看到对应的边界条件类型为pressure-inlet,这个区域的具体t置分为两种情况。第一种情况:关于混合相的设置。在如图7-53所示对话框的Phase项下面选中mixture然后单击Set按钮就打开如图7-54所示的对话框。GaugeTotalPressure对应的数值400000,Turb.KineticEnergy和Turb.DissipationRate对应值均为0.01。最后单击OK按帘确认设置。第二种情况：关于第二相的设置。在如图753所示对话框的Phase项下面选中vapor然后单击Set按钮打开如图7-55所示的对话框。注意到VolumeF

33、raction文本框中的数值为0,这说明进口为液态水。单击OK按钮确认设置。PressureInletXZonePhasejinletJnixtureGaugeTotalPressure(pascal)400000|constantJSupersonic/lnitialGaugePressure(pascal)|o-jconstantJDirectionSpecificationMethodNormaltoBoundaryTurbulenceSpedficationMethod卜andEpsilonTurb.KineticEnergy(m2/s2)而帀厂jconstantJTurb.Dissi

34、pationRate(m2/s3)制JconstantdOKCancel|HdP1图7-54inlet区域混合相的边界条件的设置图755inlet区域第二相的边界条件的设賈设置wall的边界条件.本例保持默认的设置即可。设置outlet的边界条件在Zone下面选中outlet,它对应的边界条件类型为pressure-outlet,这个区域的具体设置也分为两种情况。第一种情况:关于混合相的设置。在如图7-53所示对话框的Phase项下面选中mixture,然后单击Set按钮打开如图7-56所示的对话框。GaugePressure对应的数值为101000,BackflowTurb.KineticE

35、nergy和BackflowTurb.DissipationRate对应值均为0.01。单击OK按钮确认以上设置。图7-56outlet区域混合相的边界条件的设置第二种情况：关于第二相的设置。在如图7-53所示对话框的Phase项下面选中vapor,然后单击Set按钮打开如图7-57所示的对话框。BackflowVolumeFraction文本框中的数値设为0,它的物理意义是：出口处也是液态水。单击OK按钮确认以上的设置。图7-57outlet区域第二相的边界条件的设置步骤7：求解方法的设置及其控制边界条件设定后可以对计算区域进行求解了。下面设定连续性方程、动量方程及其離量方程的具体求解方式。

36、求解参数的设置SolveControls-*Solution打开求解控制的对话框。其中的具体设置保持默认值即可，最后单击OK按钮。初始化Solve-*InitializeInitialize打开初始化对话框，如图7-58所示。并且设置ComputeFrom为inleto特别注意InitiaValues下面vaporVapor对应的值为0,说明初始时刻整个区域中充满了液态水。最后，U次单击Init、Apply和Close按钮即可。图7-58SolutionInitialization对话框打开残差图SolveMonitorsResidual打开残差设置对话框。选择Options下面的Plot,其

37、他的设置参考图7-59o单击Ob按钮确认。图7-59ResidualMonitors对话框保存当前Case和Data文件FilefWriteCase&Data通过一个操作保存前面所做的所有设置。开始迭代SolvefIterate单击Iterate按钮进行迭代求解。水的体积分数图的显示DisplayfContours当Fluent的迭代收敛以后，进入如图7-60所示的对话框。图760水的体积分数显示的设置水的体积分数的显示如图761所示。其中颜色较深的区域的水的体积分数较小，说明这一区域存在气泡。结合压力分布图(如图762所示)可以认识到在一些压力比较小的区域中，原来溶于水的气体体积会增大，从而

38、产生气泡，这就是所谓的气穴现象。00e*00953e-01906eWALLWALLWALLAXISKIK图85边界条件设定结果步骤5：Mesh文件的输出选择File-*ExportMesh就可以输出网格文件。8.3.2利用Fluent求解器求解以上的操作是利用Gambit软件对计算区域进行几何建构，并且指定边界条件类型,最后输出了名为solidification.msh的文件。接着把它导入到Fluent中进行求解。步骤1:Fluent求稱器的选择对于这个问题选择二维的单精度求解器即可。步骤2：网格的相关操作读入网格文件FilefReadfCase打开solidification.msh文件导入

39、的对话框。读入文件时，系统会给出警告Warning:Useofaxisboundaryconditionisnotappropriatefora2D/3Dflowproblem.Pleaseconsiderchangingthezonetypetosymmetryorwall,ortheproblemtoaxi-symmetrico对于这一个警告可以先不理会，具体的边界条件的改动在基本求解器里设置。检査网格文件GridfCheck网格文件读入以后，一定要对网格进行检査。设置计算区域尺寸Grid-*Scale打开如图86所示的对话框。通过这一个对话框可以对几何区域的尺寸进行设置。本例保持默认值即

40、可。步骤3：选择计算模型基本求解器的定义DefineModels-*Solver打开如图8-7所示的对话框。在Space选项下面选中Axisymmetric,其他保持默认设置，单击0K按钮确认上述设置。图8-6ScaleGrid对话框SolverfX|SolverFormulationGSegregatedImplicitCoupled广ExpHrftSpaceTime2DASteady厂Unsteady广AxisymmetncSwirl广3DVelocityFormulation冷Absolute；RelativeGradientOptionPorousFormulation&CelPBas

41、edASuperficialVelocityi广Node-Based厂PhysicalVelocityOKCncel|Help图87基本求解器Solver的对话框Solidification&Melting模型的选择声Define-*Models-*Solidification&Melting打开Solidification&Melting模型对话框，选中Solidification/Melting,得到如图8-8所示的对话框。其中的设置保持默认即可，单击0K按钮。此时系统会弹出如图89所示的信息框。在调用了Solidification&Melting模型后，需要给出新的物理属性，如物质的熔点

42、、凝固点等。系统弹出对话框的目的就是提醒对物质的物理属性进行确认或修改。此处单击0K按钮即可，具体的改动后面会有详细介绍。图Solidification&Melting模型对话框图89信息提示框Energy模型的选择-般来说，水的凝结现象肯定要有热传导，所以要调用Energy模型。这样考虑很合理,然而在利用操作Define-Models-Energy来打开能量模型对话框后会发现它已经被开启To这说明在调用了Solidification&Melting模型以后，系统会默认调用Energy模型，而不需要特意进行设置。操作环境的设置DefineOperatingConditions打开Operati

43、ngConditions对话框。选中Gravity和SpecifiedOperationDensity项，并且设置如图810所示。最后单击OK按钮就可以了。图810操作环境的设置步骤4：定义流体的物理性质Define-*Materials打开Materials对话框，定义流体的物理性质。从Fluent自带的数据库中调出液态水water-liquid的物理参数。在0C和1个标准大气压时，冰的溶解热为333.146J/g,当水凝成冰时放出相同的热量。水的熔点和凝固点为0C,对应273.15K。这些物理属性可以在如图8-11所示的对话框中设置。设置完后要注意单击Change/Create按钮，然后单击Close按钮即可。图811水的物理属性的改动步骤5：设置边界条件Define-*BoundaryConditions打开如图8-12所示对话框使得计算区域的