本案例演示利用Rocky DEM+Fluent双向耦合计算流化床问题。
计算结果如图所示。
注:本案例仅为演示,其中所涉及的众多参数需要经过试验标定方可用于真实工程。
1 问题描述
本案例计算的模型如图所示,几何尺寸为长100 mm,宽30 mm,高600 mm。
网格尺寸采用6 mm,生成全六面体计算网格,如图所示。
注:网格不能太密,网格尺寸需大于颗粒尺寸。
2 Fluent设置
以3D、Double Precision模式启动Fluent
读入计算网格
2.1 General设置
采用Transient瞬态计算
激活重力加速度,设置重力加速度为Z轴-9.81 m/s2
2.2 Models设置
选择使用Eulerian多相流模型
采用Stand k-epsilon湍流模型,注意如下图所示激活选项Dispersed
2.3 添加材料
增加材料particle,如下图所示
注:这里材料属性不用管,颗粒的材料参数在Rocky中设置。
2.4 设置相
设置主相为air
设置第二相为particle
注:这里第二相的属性不用管,相间作用也不用管,这些工作都在Rocky中完成。
2.5 边界条件设置
如下图所示,修改边界类型
1、入口设置
如下图所示设置入口气相速度为2.5 m/s
设置入口颗粒相体积分数为
2、出口设置
如下图所示设置出口气相参数
设置出口颗粒相参数
2.6 Methods设置
如下图所示设置求解算法
2.7 初始化计算
采用标准初始化,如下图所示设置参数,确保颗粒体积分数为
2.7 自动保存
如下图所示设置自动保持参数
2.8 设置迭代参数
设置时间步数与时间步长参数,如下图所示
保存cas文件,关闭Fluent
3 Rocky设置
启动Rocky
3.1 读入几何
如下图所示读取几何
删除多余的边界面
如下图所示创建inlet
设置inlet的几何参数,如下图所示
设置结束时间为1 s,如下图所示
创建完毕的inlet如下图所示。
3.2 材料与相互作用
修改颗粒密度为2000 kg/m3
本案例简单起见,材料相互作用采用默认参数
3.3 创建颗粒
如下图所示设置颗粒参数
3.4 创建颗粒入射
如下图所示设置颗粒入射参数
3.5 计算参数
指定计算时间为1.5 s,点击start按钮开始计算
3.6 计算结果
颗粒运动如下图所示
选择菜单File Save Project as…弹出下图所示对话框,选择最后一个选项另存工程文件
4 耦合计算
如下图所示选中节点CFD Coupling,属性框中选择选项Fluent Two Way,弹出对话框中选择前面Fluent中保存的cas文件
如下图所示设置颗粒受力
如下图所示设置Rocky Phase为particle
进入Solver节点,点击按钮Start开始计算
软件会自动启动Fluent并开始耦合计算。
计算时间超长,建议使用GPU计算颗粒,利用CPU计算流场。如果没有好的GPU就当我啥都没说,CPU慢慢等吧。
这里算了个把小时才计算了0.6s,计算结果如下图所示。
注:摸索了好久,Rocky应该给我加鸡腿。这软件连个tutorial都没有,真是难为那帮销售了。
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