FLUENT案例解析:离心泵固液两相流与空化现象的深度模拟

一、模型情况

如下图所示的离心泵,模拟内流场和空化效应。

#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图1#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图2

二、网格情况

作为演示,使用简单的全局非结构网格。全局和局部网格情况如下。

#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图3

#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图4

三、固液两相流仿真基本设置

1.稳态计算

固液两相时,考虑重力。

作空化仿真时,不用考虑。

#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图5

2.设置湍流模型

使用标准KE湍流模型。

#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图6

3.设置两相材料

此处设置为水和作为拟流体的沙。

#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图7#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图8

4.使用欧拉两相流模型

#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图9



并将上述两相材质分别赋到两相成分上。

#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图10

5.设置动域转速320r/min

#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图11

6.设置叶片转速

使用相对速度,相对所在域的转速为0r/min.

#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图12

7.设置入口条件

#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图13

#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图14

#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图15

8.设置出口条件

#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图16

#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图17

9.设置交界面

#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图18

10.初始化后开始计算

11.空化仿真基本设置

进行空化仿真时,多相流模型需要使用Mixture模型;

需要添加气相材料。并定义液相到气相的空化效应;

#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图19

四、基本结果

1.两相流仿真结果

#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图20

#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图21

#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图22#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图23

2.空化仿真结果

气相分布图

#253 FLUENT案例-离心泵固液两相流和空化仿真的图24



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