Fluent案例分享:液体喷雾模拟

本文演示在Fluent中利用雾化喷嘴构造液滴喷雾的仿真过程。

1 问题描述

本案例采用2D模型进行演示。计算模型及尺寸如下图所示。

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雾化喷嘴位于计算域左下角(三维几何的圆心)处,喷嘴内径0.3 mm,液滴流量0.00225 kg/s。

生成全四边形计算网格。

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2 Fluent设置

  • 以2D、Double Precision 方式启动Fluent,读取计算网格

2.1 General设置

  • 按下图所示进行General设置
    • 选择选项Transient采用瞬态计算
    • 选择选项Antisymmetric采用轴对称模型


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2.2 Models设置

  • 选择Realizable k-epsilon湍流模型

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  • 选择DPM模型,如下图所示进行设置

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  • 选择选项Breakup,取消选择选项Consider Children in the Same Tracking Step

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  • 创建Injection,如下图所示进行设置

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  • 指定颗粒破碎模型为KHRT,采用默认模型参数

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  • 激活Discrete Random Walk Model

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2.3 Material设置

  • 采用默认材料参数

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2.4 边界条件设置

  • 指定入口边界为压力入口,采用如下图所示边界条件

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  • 指定出口边界条件

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2.5 计算方法

  • 如下图所示指定计算方法

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2.6 初始化计算

  • 采用默认初始化方法进行初始化

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2.7 迭代计算

  • 如下图所示指定时间步数与时间步长进行迭代计算

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3 计算结果

  • 2.5 ms时刻颗粒分布

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  • 颗粒喷射动画

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  • 颗粒统计信息

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本案例是一个极为简单的案例,忽略了非常多的因素(如没有考虑温度和液滴蒸发)。不过液滴喷射在很多的液体燃烧领域中都会用到,这个过程极为基础。


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