【AICFD案例教程】锥形燃烧器燃烧仿真

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【AICFD案例教程】锥形燃烧器燃烧仿真
AICFD是由天洑软件自主研发的通用智能热流体仿真软件,用于高效解决能源动力、船舶海洋、电子设备和车辆运载等领域复杂的流动和传热问题。软件涵盖了从建模、仿真到结果处理完整仿真分析流程,帮助工业企业建立设计、仿真和优化相结合的一体化流程,提高企业研发效率。
概 要
 
1)案例描述

本案例仿真对象为某锥形燃烧器,在入口速度为60m/s时进行了燃烧的数值模拟。

2)网格
整体网格为非结构网格,网格数量3576
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3)计算条件

入口速度:60 m/s;出口静压:101325Pa;湍流模型:Standard k-epsilon;介质:混合物。

网 格
 
1)新建工程
① 启动AICFD 2023R2;
② 选择 文件>新建,新建工程,选择工程文件路径,设置工程文件名,点击“确定”。
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图2-1 AICFD窗口
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图2-2 新建工程

2)网格导入
单击菜单栏 网格>导入网格,导入外部生成的计算域网格。
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图2-3 网格导入

3)网格质量检查
单击菜单栏 网格>网格质量,检查网格质量。
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图2-4 网格质量检查

求解设置
 
1)求解模型

双击 求解> 求解模型,设置物理模型。本案例为稳态计算,采用可压缩流,勾选能量方程,湍流模型采用Standard k-epsilon模型。

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图3-1 模型设置

右击 求解> 材料,单击“添加材料”,类型选择Mixture,选择Material Properties,确认混合物介质物性参数。

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图3-2 材料添加

2)计算域
双击 求解> 流动分析> 计算域> Domain-defaultCellZone,在计算域设置窗口中选择“Fluid Domain”,材料选择“Mixture”,然后点击“下一步”进入流体模型设置界面,燃烧下选择相应类型和湍流-化学反应相互作用,单击编辑。
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图3-3 分配计算域

进入反应列表设置界面,分别设置反应物、反应产物、Arrhenius速率和配合比,点击确定
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图3-4 分配计算域

3)边界条件

设置Inlet,需要分别设置边界名称、边界类型、边界条件和数值,如图所示。
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图3-5 Inlet定义
设置Outlet的边界条件,需要分别设置边界名称、边界类型,如图所示。
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图3-6 Outlet定义
设置Wall的边界条件,需要分别设置边界名称、边界类型,如图所示
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图3-7 Wall定义

4)求解参数设置
双击 求解> 求解设置 ,设置求解方程参数。
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图3-8 求解方程参数设置

双击 求解> 求解控制,设置求解器启停条件和迭代步数等。
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图3-9 求解参数设置
初始化及求解计算
1)残差曲线与监控变量

双击 监控> 残差曲线,选择查看监控曲线。

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图4-1 监控曲线选择

2)初始流场设置

双击 求解> 初始化,设置初始流场

② 选择菜单栏 求解> 初始化,初始化流场。

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图4-2 初始化设置

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图4-3 初始化流场

3)求解计算

选择菜单栏 求解> 求解> 直接求解> 串行,开始计算。

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图4-4 运行求解器
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图4-5 选择求解模式
后处理
 
1)监控曲线

查看残差曲线。

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图5-1 残差曲线

2)求解结果更新及导入

单击菜单栏 求解> 可视化结果,实现可视化求解结果更新,现版本计算完成后自动进行可视化求解结果。
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图5-2 结果更新

3)可视化结果

① 温度云图

单击菜单栏 后处理> 面,选取位置域和变量参数温度,点击应用,读取燃烧器截面温度云图。

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图5-3 截面温度云图

② 速度云图

单击菜单栏 后处理> 面,选取位置域和变量参数速度,点击应用,读取燃烧器截面速度云图。

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图5-4 截面速度云图

 

相关软件
  AICFD是由南京天洑软件有限公司自主研发的一套通用的智能热流体仿真软件,它实现对流动及传热的快速智能仿真。其功能可分为模型导入、网格自动快速生成、快速仿真、结果可视化和后处理、智能加速五大部分,涵盖了从几何模型到仿真结果的完整仿真分析
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