130
120
宽度:130 mm 高度:330 mm 长度:2000 mm
WXD:
液相在流槽内的宽度应为130mm;倾斜角度可设为2度和0度.
WXD:
物性参数请先用铝熔体的来算.0.5 N/m
开始时全是空气,四周都是固壁(除流动速度正对方向),然后液态金属Al(GaInSn)从圆形区域一定流量(初速)喷入,求解初速为1、2、3m/s时,达稳态时沿程液面高度和速度分布。
(WXD: 初始流量范围为:0.5‐5升/s,按你给定的圆截面形状(d=120mm),初速范围应为(44~440)x10‐3m/s.可在这个范围内设置初速, 例如:0.1,0.2,0.3,和0.4 m/s)
网格:(密)六面体网格
方法:两相VOF模型,湍流k‐epsilon模型,非稳态
模型网格
模型尺寸如上图,倾斜角度设为2度
模型网格如图所示,黄色区域为进口,截面上网格为2020个四边形,长度方向600等分,共1212000个六面体
FLUENT求解
参数设置
0 symmetry 中心面对称
1 general 重力加速度,沿y轴负方向,‐9.8m2/s
2 models 选择VOF,k‐ε模型
3 materials 第一相AlSi,第二相Air
4 boundary inlet 0.4m/s 或0.2m/s
oulet pressure‐outlet(=1个大气压)
5 initialization 沿X轴初速
6 run 时间步长0.00005s
0.4m/s和0.2m/s计算结果
0.4m/s 计算结果
——
外表面流型图
0.035s 0.015s 0.05s 0.1s 4s (稳态)
0.4m/s 计算结果——
对称轴心流型图
0.035s 0.015s 0.05s 0.1s 4s (稳态)
0.4m/s计算结果——轴侧流型图
0.015s
0.035s
0.05s
0.1s 4s(稳态)
0.4m/s计算结果——稳态时的液面高度
h
0.4m/s计算结果——稳态时的液面高度
0.4m/s计算结果——稳态时流动速度分布
外表面
轴心处
轴心处速度
矢量图
0.2m/s 计算结果
——外表面流型图
0.1s 0.05s
0.25s 0.5s 4s
(稳态)
0.2m/s 计算结果——对称轴心流型图
0.1s
0.05s
0.25s 0.5s
4s
(稳态)
0.4m/s计算结果——轴侧流型图
0.05s
0.1s
0.25s
0.5s
4s(稳态)
0.2m/s计算结果——稳态时的液面高度
0.2m/s计算结果——稳态时流动速度分布
外表面
轴心处
轴心处速度
矢量图
•0.2m/s和0.4m/s液面高度比较
130120宽度:130 mm
高度:330 mm
长度:
2000 mm WXD:
液相在流槽内的宽度应为130mm;倾斜角度可设为2度和0度.
以入口速度0.4m/s为例
入口体积流量为
由计算模型可知r=0.06m,v=0.04m/s,代入计算可得Q=4.5216×10-4m3/s
出口流量采用CFD软件fluent计算结果导入相应case文件和data文件后,选择Surface—Zone选项,创建需要计算的截面。
由于需要计算出口截面的体积流量,所以在跳出的对话框中直接选择outlet选项,点击create,生成截面zone‐surface‐5
出口流量采用CFD软件fluent计算结果然后选择Report—Result Reports,再选择Surface Integrals,在弹出的窗口中Report Type下拉菜单中选择Volume Flow Rate,Surface一栏中选择zone‐surface ‐5,最后选择compute,得到结果为0.00226m3/s
出口流量采用CFD软件fluent计算结果
由于fluent模型采用了对称设计,因此此结果只是真正流量的1/2,所以计算得出的最终流量为Q out=0.00226m3/s×2=4.52 ×10-4m3/s
与入口流量吻合!
0.2m/s时入口流量为
Q=2.2608 ×10-4m3/s
出口流量经fluent导出为
Q’=0.0011299241m3/s
最终出口流量为
Q out=2.26 ×10-4m3/s,吻合!。