《单管换热器数值计算》课程设计报告.docVIP

《单管换热器数值计算》报告 专 业： 学 号： 姓 名： 指导教师： 2014年9月 目 录 第一章 课程设计任务书 - 1 - 1.1 设计目的： - 1 - 1.2 设计内容： - 1 - 第二章 软件介绍 - 2 - 2.1 Gambit软件介绍 - 2 - 2.2 Fluent软件介绍 - 2 - 第三章 Gambit前处理 - 3 - 3.1 Gambit建立模型 - 3 - 3.2 Gambit划分网格 - 8 - 3.3 Gambit边界条件定义 - 10 - 第四章 Fluent前处理 - 12 - 4.1导入并检查模型网格 - 12 - 4.2 求解设置 - 12 - 4.3 Fluent求解过程 - 13 - 第五章 后处理 - 14 - 5.1 Fluent后处理 - 14 - 第六章 总结 - 18 - 第一章 课程设计任务书 1.1 设计目的： 1.学习掌握流体数值模拟计算的基本流程 2.初步认识流体计算软件Fluent，了解基本计算过程。 3.通过计算探讨换热器的影响因素。 1.2 设计内容： 1.复习课本，了解数值计算基本流程。 2.按照给定的模型尺寸，建立单管换热器三维模型。 3.将换热器三维模型进行网格划分，并设置边界条件。 4.将网格模型导入Fluent，设置计算模型和边界条件并完成计算。 5.处理计算结果，得出结论。 6.将计算结果保存并完成课程设计报告。 第二章 软件介绍 2.1 Gambit软件介绍 Gambit是fluent公司推出的一款网格生成软件（相对于计算结果的后处理，也有人习惯于把网格生成软件称为前处理软件），其主要功能包括几何建模和网格生成。 Gambit主要是作为fluent的网格生成软件，因此也被称为fluent的御用网格生成软件。 由于gambit只支持unix环境，因此在其他操作系统下需要安装exceed来模拟unix运行环境。现在有的人关于exceed，gambit和fluent的关系搞不清楚，现在可以将其关系总结如下： Exceed：如果你是非unix系统，那么就必须安装，并且在gambit之前安装，与fluent的安装无关。 Gambit软件的主要功能是网格划分，当然也有实体建模的功能，并可导入大多数三维建模软件的模型文件，其次是设置边界条件，最后导出网格。 2.2 Fluent软件介绍 Fluent软件的主要功能是求解和后处理，读入来自Gambit的网格数据后，设置相应参数后，迭代计算求解，最后进行结果的显示和输出。 第三章 Gambit前处理 3.1 Gambit建立模型 1.建立换热器套体模型 图3.1.1 做点：（0,0,0），（100,0,0），（0,100,0） 图3.1.2 以这三点作圆面。 图3.1.3 拉伸圆面作圆柱（Z轴正方向拉伸10000）。 2.重复步骤1； 图3.1.4 作半径为25的小圆 图3.1.5 作出长1100，直径50，与套体同轴圆柱 图3.1.6 将小圆柱向Z轴负方向平移50 3.重复步骤1；作直径为50的冷水进出口。 图3.1.7 作直径为50的冷水进出口 4.合并这4个体。 图3.1.8 合并体 5.分割该体，分别得到热水管路和冷水管路。 1）拉升线，edge.3作面，拉伸长度为1100。 图3.1.9 拉伸面 2）用该面去切割体1。 图3.1.10 面切割体 3.2 Gambit划分网格 1.热水管路网格（采用结构化网格） 1）划分face.4网格（大小为11），划分face.5,13,17网格（大小为11），划分体2网格（大小为11） 图3.2.1 得热水管路网格 2.划分冷水管路网格（采用非结构化网格） 1）划分face.1网格（大小为11） 图3.2.2 划分面1 2）划分套体网格（大小为11） 图3.2.3 套体网格 检查划分好的网格 图3.2.4 检查分好的网格 网格数据 3.3 Gambit边界条件定义 1.关闭网格显示 图3.3.1 关闭网格显示 2.定义face.4（Re-in）为速度入口（VELOCITY_INLET） 图3.3.2 设置边界条件 同理，定义其它边界条件如下表： 表1 边界定义 名称 标注名 边界类型 冷水进口 Leng-in VELOCITY_INLET 冷水出口 Leng-out PR