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fluent R134a工质流动

已有 11784 次阅读 2016-7-29 13:50 |个人分类:fluent|系统分类:科研笔记

帮朋友算了一个变径管内流动问题,简单归纳一下心得。


管子是一个变截面管,由大头变道小头。

工质为R134a(一种冷却剂),工作在90℃左右,压力2.469MPa,为气体状态。因此不能用理想气体模型求解,需要用到真实气体。所幸,fluent里面带了这种模型,具体激活方法为参考:

[转载]FLUENT材料模型中的NIST Real Gas模型 或者 [转载]FLUENT材料模型中的NIST Real Gas模型

采用nist模型的话,默认是会开energy选项的。

并且,nist模型参数都有上下限,所以给定的入口、出口参数不能超过这个区间,否则直接发散报错!

另外,我在用轴对称模型时,忘了给定转轴aixs,结果也直接发散报错。




入口给定:质量流量,大概22kg/s

出口给定压力,略低于入口压力。反复试出口压力,直到入口速度达到预定值(约10m/s)



【2019-01-02 更新:】

务必先用density based solver,

再用pressure based solver


否则会出现错误

Error: REFPROP_error (203) from function: tprho (density) [TPRHO error 203] vapor iteration has not converged for T

这是因为某处存在气/液共存状态,

nist不支持多相流

因此出错

初始计算时假设可压缩流动,层流状态,故采用density based solver,laminar

结果密度不怎么变化,Mach数最大为0.29,低于0.3。即为不可压缩流动。

换成湍流状态,试用S-A, k-e, RNG k-e, SST湍流模型,没有一个能收敛!


果断换成不可压缩状态,即采用pressure based SIMPLE solver,

然后用SST湍流模型,很快就收敛了。

压缩包.zip.001.zip

压缩包.zip.002.zip

压缩包.zip.003.zip

下载后,注意:

1. 把三个zip文件的后缀“.zip”删除,变成“压缩包.zip.001”形式

2. 用7zip软件,解压缩,得到3个类似于“**.7z.001”的文件,和一个密码说明文件

3. 根据密码说明,用7zip打开上述3个文件,即可解压缩“**.7z.001”文件




关于湍流状态,我觉得有个问题挺奇怪,

以90℃,2.469MPa的条件,在NIST23_REFPROP8.0中查R134a的状态,得到

密度为120 [kg/m^3],动力粘度为1.55e-5 [Pa*s]。流动速度为10m/s。以管径D为特征长度(0.15m),计算Reynolds Number


Re=rho*velocity*Diameter/DynamicViscosity

=120*10*0.15/1.55e(-5)=1.2e7

太高了这是怎么回事






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