十字搅拌器内流体流动模拟.doc

十字搅拌器内流体流动模拟
二维十字搅拌器中间叶轮长h=9cm,宽l=2cm,搅拌桶中盛有水,半径r=,搅拌器以角速度ω=5rad/s,坐标系原点取为叶轮中心,模型简图如图-1所示。
图-1
一、模型建立
启动gambit,设置工作目录。
首先建立十字搅拌器模型,搅拌器可以看成两个矩形合并而成,矩形的成应2h+l,宽即为l,故单击创建面板块,如图-2在Create Real Rectangular ,,单击apply,,,单击apply,生成如图-3所示的交叉的两个矩形,其中矩形的中点和原点重合。
图-2
图-3
3、将两个交叉矩形合并为一个面域,在face面板中,利用布尔运算如图-4所示,将两个矩形进行合并,如图-5所示
图-4
图-5
4、下面再创建动区域和静区域交界的两个圆,在face面板中的Create Real Circular Face面板中,如图-,单击apply,,单击apply,如图-7所示。
图-6
图-7
5、接下来进行面域的布尔运算,在face面板的Subtract Real Faces中,如图-8所示进行布尔减操作(保留小圆面域),将大圆面域减成一个圆环如图-9所示
图-8
图-9
6、再用十字搅拌器面减去小圆面域,同样在Subtract Real Faces面板中依此输入两个面域(不保留十字搅拌器面域)如图-10,单击apply键,模型将建立成功。
图-10
二、网格划分
1、选择网格划分模块,打开mesh faces面板。在faces中选取圆环面域,设置网格划分方式为Quad单元和map法划分,选择spacing下面的interval count,并填入200,在proj intervals(径向划分的间隔数)输入50,如图-11所示,单击apply进行确定,生成如图-12所示的面网格。
图-11
图-12
2、接着,再对中间动区域进行网格的划分,在mesh faces面板中的faces中选取中间表征动区域的面域,如图-13所示,运用的网格划分方式为Quad单元和Pave法划分,选择Spacing下面的Interval size,,单击apply进行确定,生成如图-14的网格。
图-13
图-14
3、进行边界条件的定义,进入到边界条件的设置模块,在Specify Boundary Types面板中选择十字搅拌器的12条边,将它们定义为Wall边界,名字为jbq-wall。然后选择圆环与动区域交界的两条边,这里的两条边是重合在一起的,将其两条边都定义为INTERFACE边界,名字分别为interface-1和interface-2,如图-15所示。
图-15
进行计算区域的定义,将其区域定义为静区域和动区域,在Specify Continuum Types面板中将外部面定义为FLUID,名称为jing,将内部面域定义为FLUID,名称为dong,如图-16所示。
进行网格质量的检查,如图-、。
最后执行File-Export-msh命令,
图-16
图-
图-
三、求解计算
1、启动FLUENT二维单精度计算器,执行File-Read-Case命令,-17所示
图-17