搅拌时间的计算【转载】

eastar

摘自《ANSYS FLUENT技术基础与工程应用：流动传热与环境污染控制领域》

    首先打开Problem Setup下的Material。在Material任务页面中单击Fluid，然后单击Create/Edit按钮，出现Create/Edit Material对话框，如下图所示：

设置示踪剂的名称和物性参数，如果是用FLUENT自带的物质作为示踪剂，可以在FLUENT Database中直接选择

在Problem Setup->Model下，双击Species，出现Species Model对话框，如下图所示：

在Species Model对话框选中Species transport，确保Options下面的inlet Diffusion不被选中。这时注意到Number of Volumetric Species为3。但是本算例射到组分只有液态水和示踪剂。一定要点击Apply然后才能进行接下来的操作。在Mixture Material处单击Edit...按钮，出现Edit Material对话框，如下图所示：

在Mixture Species中单击Edit...按钮，出现Species对话框，如下图所示：

在Species对话框中，通过Add和Remove按钮，将主相和示踪剂加入到Selected Species窗格中，将其他的工质移除Selected Species窗格到Available Materials窗格中，单击OK按钮。在Edit Material对话框中，Density中的下拉菜单选择Volume-weighted-mixing-law，然后单击Change按钮。单击Close按钮关闭Edit Material对话框。这时，Species Model对话框中的Number of Volumetric Species变为2。

需要计算出示踪剂在搅拌槽内完全混合均匀后的所需要的时间，以及计算不同时刻监测点位置的浓度，如果其浓度达到了完全混匀浓度的95％，则认为从计算开始到现在的时间为此监测点的混合时间。因此，需要在计算时在搅拌槽内5个不同位置布置5个监测点，分别计算出这5个监测点示踪剂随时间的变化

执行以下菜单操作：Surface->Point...，出现Point Surface对话框，如下图所示：

在此对话框中Coordinates中x0，y0，z0，在New Surface Name中填入监测点的名称，完成以上之后点击Create按钮，便创建了一个监测点。使用同样的方法创建其他四个监测点

单击Monitors任务页面中Surface Monitors的Create...按钮，出现Surface Monitor对话框。如下图所示：

在Surface Monitor对话框中，在Name中填入将创建的Surface Monitor的名称，选中Options下面的Print to Console和Plot，保持Window下面的数字为默认，在X Axis下拉菜单中选择Time Step，在Get Data Every下面的文本框中保持1不变，在下拉菜单中选择Time Step。在右侧的Report Type中选择Vertex Average，在Field Variable中选择Species...，然后选择Mass Fraction of (你自己的示踪剂)，在Surface中选中自己所建的监测点，单击OK按钮关闭Surface Monitor对话框

在搅拌釜内加入示踪剂，放入示踪剂的方法是在搅拌釜内mark出圆心的球形区域，然后将此球形区域的示踪剂浓度设置为1.操作方法是：进行菜单操作Adapt->Region...,出现Region Adaption对话框

在Region Adaption对话框中，确保Options中Inside处于选中状态，在Shape中选中Sphere，在Input Coordinates中输入球形区域的圆心坐标。Radius下的数值填入球形的半径，单击Mark按钮。这样，便Mark出一个球形区域。可以单击Manage...按钮打开Manage Adaption Registers对话框，如下图：

在这个对话框中，可以看到刚刚Mark出来球形区域名称sphere-r0，也可以单击Display按钮在FLUENT的图形对话框中显示出该Mark区域。单击Close按钮关闭Manage Adaption Registers对话框，再单击Close按钮关闭Region Adaption对话框。

回到Solution Initialization任务页面中，在Patch...按钮处于可点击状态。点击Patch按钮调出Patch对话框，如下图所示：

在Patch对话框中，在Registers to Patch中选择sphere-r0区域，在Variable中选择主相，然后再Value中填入0，设置完成后单击Patch按钮。这时，在sphere-r0区域中的主相浓度为0，而示踪剂的浓度为1.单击Close按钮关闭Patch对话框。然后讲Mark区域的示踪剂浓度patch为1.

在Run Calculation任务页面中单击Calculate按钮开始计算，此时屏幕上出现6个监视对话框，其中1个残差监视对话框，5个监测点浓度监视对话框。通过观测监测点的数据，可以计算出最后的搅拌混合时间。

转自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_14d64daa10102wal5.html