FLUENT多孔介质数值模拟设置

1、FLUENT 多孔介质数值模拟设置。=对于不同D/t的不同雷诺数范围被列成不同的表的系数A_p二圆盘的面积（固体和洞）如果你选择在多孔介质中模拟热传导，你必须指定多孔介质中的材料以及多 孔性。要定义多孔介质的材料，向下拉流体面板中阻力输入底下的滚动条，然后 在多孔热传导的固体材料下拉列表中选中适当的固体。另一个处理收敛性差的要领是临时取消多孔介质模型（在流体面板中关闭多 孔区域）然后获取一个不受多孔区域影响的初始流场。取消多孔区域后，FLUE NT会将多孔区域处理为流体区域并按响应的流体区域来计算。一旦获取了初始 解，或者计算很容易收敛，你就可以激活多孔模型继续计算包罗多孔区域的流场 （对于大

2、阻力多孔介质不保举使用该要领）。这些变量会在后处理面板的变量选择下拉菜谱制定类别中出现。然后在多孔热传导下设定多孔性。多孔性f是多孔介质中流体的体积分数（即介质的开放体积分数）。多孔性用于介质中的热传导预测，处理要领请参阅 多孔介质能量方程的处理一节。它还对介质中的反应源项和体力的计算有影响。 这个源项和介质中流体的体积成比例。如果你想要模拟完全开放的介质（固体介 质没有影响），你应该设定多孔性为1.0。当多孔性为1.0时，介质的固体部门 对于热传导和（或）热源项/反应源项没有影响。注意：多孔性永远不会影响介 质中的流体速率，这已经在多孔介质的动量方程一节中介绍了。不管你将多孔性 设定为何值，

3、FLUENT所预测的速率都是介质中的外貌速率。对于多孔介质动量源项（多孔介质动量方程中的方程5），如果你使用幂律 模型近似，你只要在流体面板的幂律模型中输入系数C_0和C_1就可以了。如果 C_0或C_1为非零值，解算器会忽略面板中除了多孔介质幂律模型之外的所有输 入。定义源项一般说来，在模拟多孔介质时，你可以使用标准的解算步骤以及解参数的设 置。然而你会发现如果多孔区域在流动方向上压降至关大（比如：渗透性a很低 或者内部因数C_2很大）的话，解的收敛速率就会变慢。这就表明由于动量源项 中出现了多孔介质的压降（方程的矩阵不再是对角占优了），收敛性问题就出现 了。解决多孔介质区域收敛性差最好的调

4、停办法就是对于通过介质的流向压降有 一个很好初始预测。猜测的办法之一就是，在介质流体单元的上游或者下游补偿 一个压力值，详细内容请参阅所选单元的补偿值一节。必须记住的是，当补偿压 力时，你所输烧结多孔砖入的压力可以定义为解算器所使用的gauge压力（即在 操作条件面板中定义的相对操作压力的压力）。m（do t）二通过圆盘的质量流速A_f=剩下的面积或者洞的总面积2009年10月26日D/t=洞的直径和圆盘厚度的比例对于t/D 1.6和Re 4000系数C近似为0.98，此中雷诺数是基于洞的 直径与速率的1. 通过穿孔圆盘的速率假设圆盘为100%开放的。定义热传导在这些方程中，m是粘性，D_p是

5、平均粒子直径，e空间所占的分数（即空 间的体积除以总体积）。比力多孔介质中Darcy定律的方程1和内部损掉系数为 9的方程1，则每一方向上的渗透性和内部损掉系数定义为：除以圆盘的厚度D x = t有： 如果你想在多孔流动的能量方程中包括热的影响，请激活源项选项并设定非 零的能量源项。FLUENT会计算多蒙牛bb冠菌孔区域所生成的能量，该能量为 能量源项值乘以组成多孔区域的单元所有体积值。你也能够定义质量、动量、湍 流、组分或者其他标量的源项，详细内容请参阅、质量、动量、能量和其他源项 的定义。当模拟充满介质的层流流动时，上边方程中的第二项可能是个小量，从而得到 Blake-Kozeny 方程4

6、9:考虑通过由随机方向的纤维或者玻璃材料组成的垫子或者过滤器的层流。对 于可以二选一的方程Blake-Kozeny（方程11）,我们可能会选择将测试数值列成 表。很多类型的纤维都由这一类相干的数值70。0.262 0.25当你使用多孔介质模型时，你必须记住FLUENT中的多孔单元是100%打开 的，而且你所指定1/a_j和/或C_2_ij的值必须是基于这个假设的。然而，假 如你知道通过真实装配压降和速率之间的的变化，它只是部门地对流动开放。底 下的练习会告诉你怎样对FLUENT模型计算适当的C_2值。多孔介质的后处理 作者所声明的应用在通过在等边三角形上的方洞圆盘的湍流中的表达式为：0.258 0.260.172 0.802. 损掉系数必须转化为多孔区域每个单位长度的动压头损掉。第二个例子，考虑模拟充满介质的流动。在湍流流动中，充满介质的流动用 渗透性和内部损掉系数来模拟。推导适当常数的要领包括了 Ergun方程49的使 用，对于在很大范围雷诺数内和许多类型的充满形式，有一个半经验的关烧结多 孔砖系式：0.221 0.40如多孔介质的湍流处理中所会商的，湍流在多孔介质中的计算和大量（bulk） 流体流动是同样的。如果你使用k-e模型或者Spalart-Allmaras模型