【基于FLUENT的液体分布器内部流场分析】.pdfVIP

设 计 与 研 究 17 基于FLUENT的液体分布器内部流场分析 段文广 (西安石油大学机械工程学院．，西安 710065) 摘 要 ：介绍 了FLUENT软件 的主要特点及其在液体分布器领域的应用情况，以某液体分布器为例 ，用该 软件进行数值模拟 ，分析其内部流场变化情况，为液体分布器的设计和改进提供理论依据。 关键词 ：FLUENT 液体分布器 流场 计算流体动力学 (CFD)是建立在经典流体动力学与 由其他软件生成的网格从而用于 FLUENT计算 。 数值计算方法基础之上的一 门新型独立学科 。CFD应用 (2)求解器 ：它是流体计算 的核心 ，根据专业领域的 计算流体力学理论与方法，利用具有超强数值运算能力 不 同，求解器主要包括 FLUENT4．5 (基于结构化网格)、 的计算机，编制计算机运行程序，数值求解满足不同种类 FLUENT6．2．16(基于非结构化网格)、Fidap(基于有限元方 流体 的运动和传热传质规律的三大守恒定律 ，及附加 的 法 ，并主要用于流固耦合)、eolyflow (针对粘弹性流动)、 各种模型方程所组成的非线性偏微分方程组 ，得到确定 Mixsim(针对搅拌混合 问题)、Icepak(热控分析)六种类型。 边界条件下 的数值解 。它兼有理论性和实践性的双重特 (3)后处理器 ：FLUENT求解器本身就附带有 比较强 点 ，为现代科学中许多复杂流动与传热问题提供了有效 大的后处理功能。另外，Tecplot也是一款 比较专业的后处 的解决方法 。 理器 ，可以把一些数据可视化 ，这对于数据处理要求较高 CFD的运用改变了传统的设计过程 ，由于 CFD软件 的用户是一个理想的选择 。 可以相对准确地给出流体流动的细节 ，可 以较准确预测 2液体分布器 内部流场分析 产品的整体性能，并从对流体的分析中发现产品或工程 液体喷淋装置是塔设备的重要部件 ，其作用的为 了能 设计中的问题 ，减少未预料到的负面影响，使得产品设计 有效地分布液体 ，提高调料表面的有效利用率 。当液体喷 或优化对实验的依赖性大为减少，能够显著缩短设计周 淋装置设计不合理时，将导致液体分布不均，减少填料湿 期 ，降低费用 。 润面积 ，增加液体沟流和壁流现象 ，直接影响填料的处理 1FLUENT软件介绍 能力 。选择液体喷淋装置的原则是能使液体均匀地分散 FLUENT是 目前国际上 比较流行的商用 CFD软件包 ， 开 ，使整个塔截面的填料表面很好地湿润 ，结构简单 ，制 在美国的市场占有率为 60％，只要涉及流体 、热传递及化 造和检修方便 。 学反应等的工程问题 ，都可以应用 FLUENT来进行结算 。 常见的液体喷淋装置主要有管式 、莲蓬头式 、盘式和 它具有丰富的物理模型、先进的数值方法 以及强大的前 冲击式。本文主要对冲击式喷淋器进行流场分析。 后处理功能，在航空航天 、汽车设计 、石油天然气 、涡轮机 冲击式喷淋器 的结构简图(图 1)，其优点是喷洒半径 设计等方面都有着广泛的应用 。 打，液体流量大，结构简单。 FLUENT软件设计基于 CFD软件群的思想 ，从用户需 求角度出发 ，针对各种复杂流动和物理现象 ，采用不同的 离散格式和数值方法 ，以期在特定的领域内使计算速度 、 稳定性和精度等方面达到最佳组合 ，从而可以高效率地 解决各个领域 的复杂流动计算 问题 。基于上述思想 ， FLUENT开发了适用于各个领域的流动模拟软件 ，用于模 拟流动