流体与传热数值计算大作业

1.讨论对象：冷、热水换热器问题描述：一个冷、热水混合器的内部流动与热量交换问题。温度为 T=350k 的热水自上部的热水小管嘴流入，与自下部右侧小管嘴流入的温度为 290k的冷水在混合器内部混合进行热量与动量交换后，自下部左侧小管嘴流出。混合器结构如下图 1-1 所示。输入条件：热水温度 Tr=350K,热水入口速度 vr=10m/s;冷水温度 Tl=290K,冷水入口速度 vl=10m/s; 图 换热器简图2.利用 GAMBIT 建立计算模型创建混合器网格图打开 gambit，选择 fluent5/6 求解器，首先在工作区建立 20*20 的网格，再根据模型的几何尺寸要求，确定出不同类型边界的交点及圆弧中心点。再由节点逐步建立出混合器的壁面及各个小管嘴，最终建成各个面，从而生成换热器的几何模型。打开“mesh edges”,选取边线，对各个线的内部节点进行重新剖分。在“edges”选中取边界线 LA,CD,FG,GH,KL,在“interval count”中填入 15，将各条边分成 15 份。同样操作，其它边分成 5 分。完成上述工作后，可查看网格划分情况，如图所示： 图 2-1 换热器网格图设置边界类型如图所示，这个换热器的边界主要ABCDEPQSTFGHIUVJKL热水入口混合后出口冷水入口3CM20CM就是入口边界与出口边界需要设置，入口边界有冷水入口 ST 与热水入口 UV，出口边界只有冷热水混合后出流口 PQ，因此打开”ZONES”中“Specify Boundary Type”对话框，在“Action”项选 add,创建名称“inlet1”，并选择“velcocity inlet”类型，最后选取边界线ST，点击 Apply,这样就设置了 ST 的边界类型，类似的操作，可设置边界 UV 和 PQ 的边界类型分别为“inlet2”“outlet”。设置结果如图所示： 图边界类型设置对话框至此保存，并选择 File/Export/Mesh 命令，选中 Export 2D Mesh 输出文件，该文件可直接有 Fluent 读入。3.换热器内部流动与换热的仿真计算对网格进行处理1）以二维单精度方式启动 Fluent，读入网格文件，这样就完成了网格文件的输入操作。2）选择 Grid 中 Check,对网格进行检查，网格检查列出了 x,y 的最小值和最大值，也报告出了网格的其它特性，如单元的最大体积，最小体积，最大面积与最小面积等，同时网格检查还会报告有关网格的任何错误，若存在错误，fluent 将无法进行计算。3）平滑网格。对网格进行平滑操作，可进一步确保网格质量。4）确定长度的单位。由于进入 Fluent 后，其默认的长度单位是 m，而在Gambit 下构建网格时使...