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此时为了进步贪图管束性能

发布日期:2024-07-10 12:29    点击次数:116

此时为了进步贪图管束性能

本文描摹在Fluent在哄骗组分输运模子求解化学响应流时改善求解稳健性与管束性的一些常用作为。

注:本文部天职容译自Fluent UserGuide 15.1.8。

”1 响应流的稳健性和管束性

由于多种原因,在响应流中获取管束解可能很艰难。

当先,化学反搪塞基本流动模式可能形成较大的影响,导致模子中质料/动量均衡与组分输运方程之间存在强耦合。这在排除中尤其如斯,其中化学响应导致大批放热以及随后的密度变化与流动中存在大加快度。当流体物性参数与组分浓度关连时,贪图区域内整个响应系统王人将存在一定进度的耦合。这些耦合问题最佳使用两步求解历程来处治,并在求解历程中设置欠松懈因子。

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响应流中的第二个管束问题波及到响应源项的大小。当模子中波及相称快的化学响应速率(化学响应期间标准比对流和扩散期间标准快得多)时,组分输运方程的求解在数值上变得相称艰难,这种系统常被称为“刚性”系统。具有有限速率化学的刚性系统应使用压力基或密度基求解器以及 Stiff Chemistry Solver 或 CHEMKIN-CFD Solver 来求解。有限速率化学响应也可用于模拟湍流排除。关于湍流排除,湍流-化学相互作用不错被忽略(使用Finite-rate/No TCI模子)或使用Eddy-Dissipation Concept 或PDF Transport模子来模拟。

2 两步求解作为

两步求解作为仅用于稳态贪图。

哄骗两步求解作为贪图响应流问题是一种相称好的作念法,此作为不错在很猛进度上幸免贪图不管束或发散。两步求解作为中,当先求解禁用了化学响应的流动、能量及组分方程,此历程常称为冷态场求解。当设置基本流型后,再启用化学响应并链接贪图。冷态场求解为化学响应贪图提供了邃密的启动值。两步求解作为的基本设施为:

设置包含组分及响应流模子的物理系统在Species Model对话框中关闭Volumetric选项以取消体积响应贪图(哄骗模子树节点Setup → Models → Species绽放对话框)在Equations对话框中取消生成物组分的贪图(模子树节点Solution → Controls → Equations...绽放对话框)贪图不研讨化学响适时的启动效用(冷态场贪图)。需要留意的是:除非对非响应贪图效用也感酷好,不然获取透彻管束的冷态场效用时时是莫得多正途理的。在Species Models对话框中再行激活选项Volumetric激活体积响应在Equations对话框中激活整个的方程进行贪图。若是使用Finite-Rate/No TCI、Finite-Rate/Eddy-Dissipation、Eddy-Dissipation Concept或PDF Transport model 进行湍流化学相互作用,则可能需要patch一个燃烧区域3 密度亚松懈

排除贪图难以管束的一个主要原因是温度的大幅度变化导致流体介质密度的大幅变化,而密度变化又会导致流动求解的不稳健。当使用压力基求解器时,Fluent 允许对密度进行亚松懈以缓解这一求解艰难。密度亚松懈因子的默许值为 1,若是在贪图历程中际遇管束问题,不错将其设置为 0.5 和 1 之间的值。

留意,若是使用的是真确气体模子,长兴华隆丝绸有限公司则贪图管束速率可能比使用理念念气体流体时要更慢。此时为了进步贪图管束性能, 资源县凯地坚果有限公司需要将密度的欠松懈因子镌汰到低至 0.1 的值。

4 稳态排除模拟中的燃烧

若是将燃料引入到氧化剂或具有预夹杂的燃料/氧化剂夹杂物中, 宁波市欧琦进出口有限公司但莫得模拟瞬态燃烧历程时,那么就必须在数值上强制求解参加排除状况(而不是未排除状况)。时时情况下,除非夹杂物的温度朝上守护排除所需的活化能阈值,不然不会发生自燃。关于Fluent 稳态排除模拟,无论是使用组分输运还是 PDF 输运模子,也不管湍流-化学相互作用选项怎样,用户王人必须提供燃烧源以启动排除历程。该燃烧源不错是加热的名义或进口质料流,其将气体夹杂物加热到所需的燃烧温度以上。燃烧源时时终点于火花:导致排除进行的启动解状况。用户不错在包含可燃燃料/空气夹杂物的模子区域中Patch一个高温区域来提供这种启动“火花”。

凭据选用的排除模子的不同,制版设备可能需要同期Patch温度和燃料/氧化剂/响应居品浓度以在您的模子中产生燃烧。patch的启动值对最终的稳态解莫得影响。

5 刚性化学系统求解

在模拟刚性化学系统(如具有有限速率能源学的排除)时,不错使用压力基求解器并启用Stiff Chemistry Solver选项或选拔 CHEMKIN-CFD Solver,也不错使用密度基求解器。

关于使用压力基求解器的稳态模拟,Stiff Chemistry Solver 选项将组分传输方程中的响应速率相同为:

式中,为相同的寰宇步长。请留意,当趋于零时,相同值将会变得更精准,但刚性数值会导致压力基求解器发散。另一方面,跟着趋于无尽大,相同的响应速率趋于零,此时天然数值刚度虽有所减弱,但莫得化学响应。在 Fluent 中,的默许值设置为网格单位中最小对流或扩散期间标准的1/10,该值天然饱和准确和可靠,但用户也不错使用 TUI敕令solve/set/stiff-chemistry 对参数进行修改。在瞬态模拟中,其中的值就是流动期间步长。

密度基隐式求解器不错与任一化学求解器选项沿途使用。尽管需要特等的贪图资源来贪图化学系统的特征值,但该作为允许使用更大的Courant数。使用密度求解器并启用刚性化学求解器时,必须指定以下施行:

Temperature Positivity Rate Limit :通过这个整个乘以旧温度来功令新的温度变化。其默许值为 0.2Temperature Time Step Reduction:当温度变化过快时,功令局部CFL数。其默许值为0.256 EDC模子求解历程

由于EDC模子相称破费贪图资源制版设备,冷落使用压力基求解器并采用以下设施进行贪图:

使用均衡非预混模子或部分预夹杂模子贪图启动解导入CHEMKIN景观的化学响应机理在Species Model对话框中激活选项Volumetric,并选拔模子Eddy Dissipation Concept设置规模条目中的组分标签页下的参数禁用流动和湍流,仅求解组分和温度启用整个方程并迭代贪图直至管束。请留意,EDC模子的默许参数设置为以最慢的管束速率以获取最大的稳健性。不错通过在 Species 对话框中设置Aggressiveness Factor或使用文本敕令define → models → species → set-turb-chem-interaction来进步管束速率。参数Aggressiveness Factor的取值限度为0~1,其中0最稳健,1管束最快,默许值为0.5。 本站仅提供存储做事,整个施行均由用户发布,如发现存害或侵权施行,请点击举报。

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