本案例演示利用CFX中的多相流模型計算攪拌容器中空氣與水的混合情況。
1 問題描述本案例計算的模型如圖所示。計算區域中包含1個混合容器、1個空氣注入管、4個擋板、1個旋轉葉輪以及1個旋轉軸。葉輪旋轉速度為84 rpm，空氣從葉輪底部的通道以5 m/s速度進入計算區域，空氣 進口管道直徑2.48 cm。計算假設水與空氣保持恆定溫度25°C，且空氣為不可壓縮，假設氣泡直徑為3 mm。2 CFX設置2.1 導入計算網格導入計算網格MixerImpellerMesh.gtm，如圖所示右鍵選擇節點MixerImpellerMesh.gtm，選擇菜單項Transform Mesh打開設置對話框3.2 創建計算區域修改默認計算區域Default Domain的名稱為impeller註：1、空氣為分散相，指定其粒徑為3 mm，水為連續相。2、指定計算區域沿X軸旋轉速度為84 rpm。如下圖所示指定Turbulence為Fluid Dependent進入Fluid Pair Models標籤頁，如下圖所示指定相間作用參數選擇Location為Primitive 3D，其他參數保持默認設置3.3 創建邊界條件在tank區域中插入邊界，如下圖所示，命名為Airin指定邊界類型為Inlet，選擇Location為INLET_DIPTUBE，如下圖所示進入Fluid Values標籤頁， 如下圖所示指定Air的速度為5 m/s，指定Volume Fraction為1指定water的Volume Fraction為0在tank區域中插入邊界，命名為LiquidSurface設置邊界類型為Outlet，指定Location為WALL_LIQUID_SURFACE進入Boundary Details標籤頁，指定Mass And Momentum為Degassing Condition，如下圖所示註：Degassing邊界允許顆粒相離開，不允許連續相離開。設置區域類型為Wall，選擇Location為WALL_BAFFLES在Boundary Details標籤頁中指定Mass And Momentum為Fluid Dependent進入Fluid Values標籤頁，指定Air為Free Slip Wall指定區域類型為Wall，設置Location為WALL_SHAFT、WALL_SHAFT_CENTER在Boundary Details標籤頁中指定Mass And Momentum為Fluid Dependent進入Fluid Values標籤頁，激活選項Wall Velocity，如下圖所示指定旋轉速度為X軸84 rpm指定邊界類型為Wall，設置Location為Hub、Shaft，如下圖所示在Boundary Details標籤頁中指定Mass And Momentum為Fluid Dependent進入Fluid Values標籤頁，指定Air為Free Slip Wall進入tank Default邊界設置面板的Boundary Details標籤頁，指定Mass And Momentum為Fluid Dependent進入Fluid Values標籤頁，指定Air為Free Slip Wall3.4 創建交界面創建交界面Blade Thin Surface，如下圖所示進行設置參數，軟體會自動創建兩個邊界Blade Thin Surface Side 1、Blade Thin Surface Side 2雙擊節點Blade Thin Surface Side 1打開編輯對話框，如下圖所示進行設置進入Fluid Values標籤頁，指定Air為Free Slip Wall雙擊節點Blade Thin Surface Side 2打開編輯對話框，進入Fluid Values標籤頁，指定Air為Free Slip Wall創建交界面ImpellerPeriodic，如下圖所示設置參數創建交界面TankPeriodic，如下圖設置參數3.5 指定初始值3.6 求解控制進入Advanced Options標籤頁，指定高級控制參數，如下圖所示3.7 創建監控TankAirHoldUp = volumeAve(Air.vf)@tankImpellerAirHoldUp = volumeAve(Air.vf)@impellerTotalAirHoldUp = (volume()@tank * TankAirHoldUp +相關文件：
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