FLUENT经典案例再现:管壳式换热器的精准模拟

案例介绍

如下图所示的管壳式换热器,条件为:管程,冷水,20度,0.05ms;壳程,热空气,80度,0.1ms。不考虑外壳与外界的换热,且未考虑管壁的厚度。

FLUENT精典案例#320-管壳式换热器仿真的图1



网格情况

使用ICEM非结构网格。

FLUENT精典案例#320-管壳式换热器仿真的图2




主要仿真设置

1、稳态计算

FLUENT精典案例#320-管壳式换热器仿真的图3





2、设置两相流模型Mixture

FLUENT精典案例#320-管壳式换热器仿真的图4





3、打开能量方程

FLUENT精典案例#320-管壳式换热器仿真的图5





4、使用标准k-ε湍流模型

FLUENT精典案例#320-管壳式换热器仿真的图6





5、复制出材料水

FLUENT精典案例#320-管壳式换热器仿真的图7





6、设置第一相为空气

FLUENT精典案例#320-管壳式换热器仿真的图8




7、设置第二相为水

FLUENT精典案例#320-管壳式换热器仿真的图9




8、设置管程入口条件

对每个根管的入口都要设置。

FLUENT精典案例#320-管壳式换热器仿真的图10

FLUENT精典案例#320-管壳式换热器仿真的图11





9、设置管程出口条件

同样对每根管出口都要设置。

FLUENT精典案例#320-管壳式换热器仿真的图12




10、设置壳程入口条件

FLUENT精典案例#320-管壳式换热器仿真的图13



11、设置壳程出口条件

FLUENT精典案例#320-管壳式换热器仿真的图14




12、初始化并计算。


基本结果如下

FLUENT精典案例#320-管壳式换热器仿真的图15


FLUENT精典案例#320-管壳式换热器仿真的图16


FLUENT精典案例#320-管壳式换热器仿真的图17


使用软件及教程介绍


1、使用Creo3.0制作的模型(不包含建模视频),但有模型源文件,建模使用常用的任意三维软件(如Solidworks、UG、Inventor等)或Workbench平台自带的建模软件DM、SCDM,甚至ICEM均能完成;

2、使用Workbench18.0平台:其中使用DM作几何处理;ICEM划分非结构网格;FLUENT作流场仿真;CFD-POST基础出图。




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