Fluent案例分享:板式换热器CFD仿真

本案例在ANSYS2019R3中演示了如何利用Fluent进行板式换热器CFD仿真。首先于SpaceClaim中建立几何模型,并进行命名边界条件,接着导入Fluent Meshing进行网格划分,然后利用Fluent进行求解,最后在CFD-POST中进行后处理。案例基于3D、稳态求解。


案例模型

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图1


Workbench设置

▼ 将Geometry拖入右边空白界面。

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图2



▼ 以SpaceClaim方式打开Geometry。

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图3




▼ 按图中方式转入Fluent Meshing。

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图4

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图5


▼ 打开界面如下。

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图6

进行网格划分。




Fluent设置

▼ 弹出Fluent登录界面进行设置。

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图7



3.1Model设置
     


▼ 打开能量方程。「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图8



3.2材料属性设置
     

按图中进行设置。

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图9

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图10

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图11


3.3Cell Zone Conditions设置
     

按图中设置。

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图12

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图13

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图14

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图15


3.4Boundary Conditions设置
     


 右键Boundary Conditions,选择Group By中的Zone Type,按图中设置。

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图16

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图17



 打开oil_inlet,设置0.02 kg/s流量,方向设置为Normal to Boundary。

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图18



 温度设置为353 k。

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图19



  将oil_inlet复制到其他oil_inlet边界条件。

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图20



 打开water_inlet,设置0.04 kg/s流量,方向设置为Normal to Boundary。

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图21



 温度设置为308 k。

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图22



  将water_inlet复制到其他water_inlet边界条件。

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图23


3.5残差设置
     

 双击Residual,进行设置。「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图24


3.6Solution Methods设置
     

 按图中进行设置。「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图25

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图26


3.7进行初始化设置

利用Hybrid Initialization,点击Initialize进行初始化。

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图27


3.8 Run Calculation设置
     

 稳态计算设置按图中操作执行。「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图28


3.8 残差曲线及温度监测曲线
       「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图29

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图30


Fluent自带后处理

▼ 计算质量流量。

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图31



▼ 计算总传热率。

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图32


▼  分别计算oil和water出口温度。

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图33

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图34



▼ 显示网格。「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图35


▼ 创建面。

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图36

▼ 显示该面的温度云图。

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图37

▼ 显示该面的速度云图。

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图38

▼ 显示该面的速度矢量图。

「CFD案例-Fluent」20 板式换热器的图39




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