fluent视频教程中Population Balance Model模块求教

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Ansysfluentpopulationbalancemodulemanual
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关注微信公众号FLUENT模拟气泡的破碎与凝聚
本例来自于官方教程
的附加模型可以用于计算气泡流的破碎及汇聚。本例使用欧拉多相流配合模型模拟气泡在流动过程中的破碎及凝聚现象。
、模型描述
计算域几何如图所示。采用如图所示的圆柱形容器。气泡从底部入口进入，从出口流出。几何尺寸如图所示。由于本例的轴对称特征，因此采用轴对称模型。注意：的轴对称模型要求对称轴为轴。计算域模型如图所示。沿着轴方向，后边的重力加速度即沿着轴负方向。划分网格，生成文件。
图1 几何模型
图2 计算域模型
、导入网格
打开，读入上一步生成的文件。计算域，检查是否在正确的尺寸上。选择模拟，设置重力方向轴负方向，并且设置为。如图所示。
图3 基本设置
、选择模型
激活模型需要通过命令。在窗口中输入，然后输入回车即可激活模型。
多相流模型选择模型，欧拉相数量为。如图所示。
图4 多相流模型
湍流模型选择标准模型，标准壁面函数。湍流多相流模型采用，如图所示。
图5 湍流模型
双击中的模型，选择，进入图所示对话框，进行如图所示设置。
图6 PBM设置
具体含义可以参考手册，这里简要的说明一下。
为增长因子，为几何对数方法，与后面的相对应。
为直径的数量，这里共有组直径气泡，最小直径，最大直径是根据及计算出来的。
勾选及，选择方法为，这时会弹出表面张力系数设置，输入。
选择方法，同样设置表面张力系数
，模型设置到此结束。
、材料及相设置
添加材料，材料属性保持默认。
设置为主相，为第二相。第二相的方法为。若设置相在设置之前，则会自动修改此项。
相间作用可以不用设置。
、设置计算域
设置，设置参考密度为空气密度，如图所示。
图7 operating conditions设置
、边界条件设置
确保边界类型为。
所有的边界保持默认，即壁面边界。
（）边界：
设置相：如图所示，设置湍流参数。
图8 入口mixture相设置
设置标签页下的速度为。进入标签页，进行如图所示设置。
图9 入口设置
设置为，表示进入的全部为。
设置为，其他全部为。表示进入的气泡粒径为。
（）设置边界
相：如图进行设置。
图10 出口边界
与入口相类似，只需要设置标签页，如图所示。设置为，设置为，表示出口全为粒径的。
图11 出口设置
、求解控制
及并没有特殊要求，可以采用默认设置。
可以利用坐标创建点，利用检测指定粒径的气泡含量，如图所示。
本例检测点（）位置的体积分数。
用户可以自己定义监测位置及检测变量。
设置湍动能，湍流耗散率，为，点击进行初始化。
同时还需要区域。
进入菜单【】【】，如图所示对话框进行设置。所标记的区域位于与（）之间。即高度以上区域。我们该区域全为粒径的气体。
点击按钮，进入如图所示对话框。
图区域气泡粒径
图区域体积分数为气体
、求解计算
设置为，设置为，同时设置为，如图所示。
图16 求解计算
、计算后处理
可以观察气泡粒径分布云图等，如图所示为气泡粒径分布。
图17 粒径分布云图
也可以查看整个计算域空间不同粒径气泡数量直方图分布。
图18 直方图设置
图19 直方图显示
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