3. TRÌNH TỰ CÁC BƯỚC TRONG GAMBIT 2.3 VÀ FLUENT 6
3.2 Các bước để mô phỏng trong FLUENT 6.3
- Khởi động Fluent 6.3 và chọn 2D. Bước 1 : Đọc và kiểm tra lưới mô hình
+ Vào File -> Read -> Case , chọn file có đuôi .msh đã lưu trong Gambit. Sau khi Fluent đọc xong cuối dòng có xuất Done
Hình 3.8 Đọc file với đuôi .msh
+ Vào Grid -> Check
Hình 3.9 Kiểm tra lưới
+ Vào Grid-> Scale, chọn đơn vị là mm, nhấp vào Scale, nhấp tiếp Change Length Units
Hình 3.10 Chọn đơn vị đo
+ Click Display -> Grid
Hình 3.11 Lưới mô hình
Bước 2: Mô hình.
+ Lựa chọn phương pháp giải bài toán
Define -> Models -> Solver , chọn như trong hình sau:
Hình 3.12 Chọn phương pháp giải
Chọn OK.
+ Chọn mô hình giải bài toán.
Define -> Models -> Viscous, và chọn k-epsilon.
Hình 3.13 Chọn mô hình để giải
+ Lựa chọn phương trình giải bài toán. Define -> Models -> Energy
Hình 3.14 Chọn phương trình để giải
Click chuột vào Energy Equation và chọn OK xliv
+ Kích hoạt đặc tính của hòa trộn.
Define -> Model -> Species -> Transport & Reaction
Click chọn Species Transport
Hình 3.15 Chọn loại hòa trộn
Trong Reactions chọn Volumetric, dưới Mixture Material chọn hòa trộn gasoil- air Nhấp chuột vào Eddy- Dissipation và cuối cùng chọn OK.
Chọn OK cho 1 thông báo, sau khi Fluent chạy xong
Bước 3 : Định nghĩa tính chất vật liệu, lưu chất. Define -> Material
Hình 3.16 Nhập thông số hòa trộn
Bước 4: Đặt các điều kiện biên cho bài toán Define -> Boundary Condition
Hình 3.17 Lựa chọn điều kiện biên
Tiến hành cài đặt các biên theo trình tự như sau:
Chọn inflow_1 ( tức là cửa vào của gió) và click và Set..
Hình 3.18 Đặt điều kiện biên của họng gió
Thanh Momentum:
Bên phải của Velocity Specification Method ta chọn Components X-Velocity (m/s) là 8 (m/s)
Bên phải Specification Method chọn Intensity and Hydraulic Diameter Hydraulic Diameter chọn giá trị là 32(mm)
Hình 3.19 Đặt điều kiện biên của họng gió
Thanh Thermal nhập Temperature là 2930K và trên thanh Species nhập thành phần O2 là 0.23 Chọn OK để kết thúc quá trình đặt điều kiện biên inflow_1
Chọn inflow_2 ( tức là cửa vào của biogas) và click và Set.. Các bước tiếp theo tương tự như inflow_1
Thanh Momentum Y-Velocity là -17 (m/s) Hydraulic Diameter : 4(mm)
Hình 3.20 Đặt điều kiện biên của họng biogas
Nhập Temperature là 3130K
Hình 3.21 Đặt điều kiện biên của họng biogas
Chọn OK để kết thúc quá trình đặt điều kiện biên inflow_2
Chọn outflow_ ( tức là cửa ra của hỗn hợp hòa trộn ) và click vào Set..
Hình 3.22 Đặt điều kiện biên đầu ra hỗn hợp
Backflow Hydraulic Diameter : 32(mm)
+ Thiết lập điều kiện biên cho tường
Trong Zone chọn wall nhấp chuột vào Set..
Hình 3.23 Đặt điều kiện biên cho tường
Bước 5: Giải bài toán + Nhập các giá trị ban đầu Solve -> Initialize -> Initialize
Hình 3.24 Nhập các thông số
Chọn all-zones ở phía dưới Compute From
Nhập X Velocity là 8 (m/s), Y Velocity là -17 (m/s) Click vào Init và Close để đóng cửa sổ trên
+ Thiết lập cho các thành phần Chọn giá trị chung là 0.9 Solve -> Controls -> Solution
Hình 3.25 Điều chỉnh lại thành phần
+ Hiển thị hình vẽ trong quá trình tính toán Solve -> Monitors -> Residual Nhấp chuột vào Plot chọn OK
Hình 3.26 Bật chế độ hiển thị
+ Lưu file với đuôi (.cas) File -> Write -> Case.
Hình 3.27 Vị trí lưu file .cas
+ Bắt đầu tính toán với 90 lần lặp đi lặp lại. Solve -> Iterate
Hình 3.28 Nhập số lần lặp
Click vào Iterate và chọn Close để đóng cửa sổ Iteration.
Hình 3.29 Quá trình phân tích, tính toán
+ Lưu file với đuôi (.cas) và (.dat) File -> Write -> Case & Data
+ Xem các trạng thái mô phỏng Display -> Contours
Hình 3.30 Lựa chọn kết quả mô phỏng
Trong hộp Options click vào Filled
+ Phía dưới Contours of chọn Velocity và click vào Display
Hình 3.31 Mô phỏng độ lớn vận tốc
+ Chọn Temperature -> Display.
Hình 3.32 Mô phỏng tương tác giữa hai nhiệt độ
+ Chọn Pressure -> Display
Hình 3.33 Mô phỏng sự phân bố áp suất
Ngoài ra Fluent còn cho ta thấy được sự hỗn loạn, mật độ…
Hình 3.34 Mô phỏng mật độ
Tùy thuộc vào cách bố trí họng phun biogas ta thu được các mô phỏng như sau: + Họng phun dịch sang trái :
+ Họng phun dịch sang phải :