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网格划分与边界条件

文章出处:江苏凤谷节能科技有限公司 www.fg-furnace.com责任编辑:江苏凤谷节能科技有限公司 www.fg-furnace.com人气:-发表时间:2017-01-24 10:05【

本文采用CFD前处理软件Gambit对模型进行网格划分。由于搅拌反应釜结构较复杂,须分三块进行网格划分:动区域,静区域和盘管。

动区域:采用多重网格法进行模拟,搅拌器附近圆柱体区域设定为动网格区域,单独划分,动区域面与搅拌器桨叶面附近采用尺度函数为网格加密。

盘管:Gambit中对于柱体一般采用cooper的划分网格方法,即先划分截面网格,之后通过固定步长的扫掠划分体网格,使每个截面上的网格保持一致。但由于螺旋盘管圈数多,扭曲大,直接cooper会引发巨大的网格畸变导致错误,故将每圈盘管切分为4段相等长度,再使用cooper进行划分,可得到较高质量的网格。另外,对于传热过程的模拟,边界层网格精度十分重要,具体体现在管壁无因次高度Y+的值上,通常标准壁面函数对于Y+的要求范围是在5~30之间,而采用强化壁面函数时,Y+须在5以内,故本文的第一层边界层网格高度定为10巧m,保证了Y+处于强化壁面函数范围内。:

静区域:在动区域面和盘管壁面附近都用尺度函数进行网格加密。

经过网格独立性系测试后,最终的总网格数为395万左右,搅拌釜纵截面网格图如下所示:

1484794567(1).png


搅拌釜的液面设定为自由界面(symmetry),这样不仅限制垂直于边界的偏导数为O,同时还限制垂直于边界的分量为0;搅拌桨、搅拌轴设定为动壁面,盘管、筒体和封头设定为静壁面,盘管进口为质量入口边界条件(mass flow inlet),出口为压力出口边界条件(pressure 0utlet),动区域和静区域交界的3对界面设定为imerface。


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