冷热水混合器内的流动与热交换模拟(fluent)汇总.docxVIP

实验十 冷热水混合器内的流动与热交换模拟 一、实验目的 熟悉 Gambit 和 Fluent 的用户界面和操作； 学会使用 Gambit 建模和划分网格； 学会使用 Fluent 求解器进行求解，并显示计算结果 二、实验原理 一个冷热水混合器的内部流动与热量交换问题。混合器的长宽均为 20cm， 上部带 3cm 的圆角，温度为 T=350K 的热水自上部的热水管嘴流入，与下部右侧的管嘴流入的温度为 290K 的冷水再混合器内进行热量与动量交换后，自下部左侧的小管嘴流出。 三、实验步骤 1 利用 Gambit 建立计算模型 步骤 1：启动 Gambit 软件并建立新文件 启动 Gambit 并且建立一个新的项目文件，文件名：mixer.dbs 选择求解器 用菜单命令 Solver: FLUENT5/6 选择求解器为 Fluent6. 步骤 2：创建几何图形 创建坐标网格 按照下图 1~5 创建坐标网格，先创建 X 坐标的网格，在第 3 步选择 X，完成 4、5 步骤后，再重复 1~5 步骤，在第 3 步选择 Y，最终得到 XY 从-10 到 10 的坐标网格。 发现工作区的网格显示不完全，我们可以按右下角的工作区调整至显示出整个网格。 确定不同类型边界的交点和圆弧中心点 工具按钮，使 Ctrl+鼠标右键，在坐标网格上如上图所示，创建出所需要的各点。 复制点 除了以上各点之外，每个小管嘴还需要外侧的2 个点，我们可以通过点的复制来创建各个小管嘴外侧的点。 按照下图 1~5 的步骤，执行完第 4 步时，用 Shift+鼠标左键选上所要复制的两个点，在第 6 步输入点要复制到的位置，上部管嘴外侧的点是原来点 Y 方向上+3 的位置。 重复 1~5 步骤，创建下侧的两个小管嘴外侧的点，下侧小管嘴复制到在原来点 Y 方向上移动-3 的位置。 II I I I．,_I． ， ! ,. 陨， i I i l I l 霓 吕 l 13 ， 玉］ 按钮，使工作区调整至显示整个网格如 Operation丑」,0metry旦」』旦」I竺」 Operation 丑」 ,0metry 旦」』 旦」I竺」 Vertices 旦二」II vMove 5.f三已：］ Operation : 令 Tran sla te v Rotate v Reflect v S cale Coo 咄 nate Sys . IIc_sys1 Type c Ca rtesia n ...J l 4-r ofEor Y 江 乙 v ofEF , 江Y 乙 7 隐藏坐标网格显示 按照下图 1~4 将坐标网格线隐藏，以便于后面的操作。 由点创建直线和圆弧线 按照下图 1~4 步骤创建出一条直线，第 3 步 Shift+鼠标左键，选中直线两段的点 重复 1~4 步骤，创建出其他所需要的直线，最终结果如下图。 需要注意的是创建的直线时要选取最近的点，而且各直线不能重叠，否则在后面将线组成面的操作中，这些直线不能构成一个封闭的面。 按下图 1~7 步骤分别创建混合器的两段圆弧圆弧， 、` Gt.llII Solver: FLUEl!I 5/ti ID: i xe r I -- ! 日日 Ale Ale E氓t Solver Operation ＿竺 」1 丑」 - t,y ＿lge 三」二」三」 旦」生」 三」三」 参 乙 V G aos· 1 勹I 幻 泗 rum J已」 ..L. .!.!J Cre a te d e dg e , e dg e 1 9 Co1and e d ge cre at e c en te r 2po i nt o ver t ex 3 ver t ex 1 ver t ex 2 n.rn ar c ra c C ot ed edge, edgo. 20 匿 co皿 Ud 玉l鱼劓三l三］ 且 丘」旦」旦」旦」 由线组成面 按下图，1~4 步骤，将线组成面，其中第 3 步，用 Shift+鼠标左键，选中组成各面的线，组成面的各直线，必须能构成一个封闭的空间。 按照同样方法重复 1~4 的步骤，第4 不选择小管嘴的各线，将组成小管嘴的三个矩形也组成面，这个我们得到了 4 个面如下： 步骤 3：网格划分 划分各面的网格 划分网格首先要将组成各面各线按照一定的方式划分，按照右图 1~6 步骤操作，第 3 步，用Shift+鼠标左键选中需要划分的直线。第 4 步，用鼠标右键选则划分类型为 interval count，即按照个数划分。 一 一,llf 亘」 三」 F orm -| 冒 Use 作 s t edge se ttings G哑 ing 冒 Apply 三竺 j Type 二 ..J Double sid