精华内容
下载资源
问答
  • CFX多孔介质模型介绍
    2020-12-29 07:47:43

    本文主要介绍

    ANSYS CFX 11.0

    中多孔介质模型的使用方法。首先详细讲述了

    Porosity Settings

    对话框的填写方法,之后以附录形式给出了多孔介质模型中的定

    义、术语、方程等供参考。以下内容为本人根据

    CFX

    帮助及相关资料编写,错漏之

    处敬请见谅并指正。

    Porosity Settings

    对话框填写说明

    Porosity Settings

    对话框包括三项:

    Area Porosity

    Volume Porosity

    Loss Models

    1. Area Porosity

    即面积孔隙率,

    是指流体可以穿过的面积占物理面积的份额,

    认为

    Isotropic

    (各向同性的),不能修改。

    2. Volume Porosity

    即体积孔隙率,是指允许流体流动的体积与物理体积之比。

    3. Loss Models

    即阻力损失模型,可选择

    Isotropic Loss

    (各向同性)或

    Directional

    Loss

    (各向异性)。此外还有多项需要选择或填写:

    3.1 Loss Velocity Type

    :即阻力损失对应的速度类型。可选择

    Superficial

    (表观

    流速,即按物理面积计算的流速)或

    True Velocity

    (真实流速)。

    3.2

    若选择了

    Isotropic Loss

    ,则需要填写

    Isotropic Loss

    对话框,其界面如图

    1

    更多相关内容
  • 建立准确的多孔介质模型在微观渗流机理的研究中具有重要意义.为了更加方便准确地建立多孔介质模型,总结了多孔介质模型重构的物理实验方法和数值重构方法,通过重构方法的优缺点对比及适用性分析,优选出马尔可夫链-...
  • 资源名:LBM_D2Q9模型_模拟流体在多孔介质中的渗流_matlab_LBM多孔介质 资源类型:matlab项目全套源码 源码说明: 全部项目源码都是经过测试校正后百分百成功运行的,如果您下载后不能运行可联系我进行指导或者更换...
  • Fluent自带多孔介质模型,对于多孔介质的模拟,不考虑流体在多孔介质内部的流动,只考虑多孔介质对于流动阻力及能量方程产生的影响。 2 模型描述 本例的模型如图所示。模型有一个进口和一个出口,入口气流流速...

    1  概念介绍

    多孔介质就是固体物质内部和表面有许多孔隙,如海绵等,由固体物质组成的骨架和由骨架分隔成大量密集成群的微小空隙所构成的物质。多孔介质内的流体以渗流方式运动。

    Fluent自带多孔介质模型,对于多孔介质的模拟,不考虑流体在多孔介质内部的流动,只考虑多孔介质对于流动阻力及能量方程产生的影响。

                                                  

    2  模型描述

    本例的模型如图所示。模型有一个进口和一个出口,入口气流流速为22.6m/s,中间经过多孔介质区域,出口压力为0,最后经OUTLET流出。

     

    3  导入网格

    使用Workbench打开工程文件,文件在本文末尾链接资源内。

    4  Scale网格尺寸

    Scale修改网格尺寸。如图所示。

    确保计算域尺寸是我们所需要的。

    5  设置求解器

    选择压力基(pressure-based)求解器,同时选择稳态模拟。

     

    6  设置计算模型

    本例空气进口流速较大为22.6m/s,因此湍流模型选择为Standard k-e湍流模型,标准壁面函数。

    Standard k-e湍流模型具有高稳定性、经济性及精确性,应用最为广泛,但对于旋流等问题精确性较差。

    不考虑能量方程,因此能量方程保持关闭

     

    7  材料设置

    在Materials下,双击air材料,弹出如下面板。

    单击Fluent Database,选择nitrogen(N2),单击copy,然后单击close,N2材料添加成功

     

    8 设置计算域

    单击信息树Cell Zone Conditions,出现两个计算域分别为fluid和substrate(想要出现多个计算域,需要在建模和画网格时进行一定的设置)

    双击Fluid,弹出流体域设置对话框,将Material Name改为nitrogen,即将工作流体改为N2而不再是空气,其他设置保持默认。

     

    接下来就是多孔介质的设置了,多孔介质设置只需要在计算域进行设置即可,我们进行较为详细的讲解

     

    双击substrate,弹出流体域设置对话框,勾选Porous Zone表明这部分计算域为多孔介质区域。

    将Material Name改为nitrogen,表示多孔介质中的流体也为N2,由于不考虑能量方向,因此不必指定固体域材料

    Laminar Zone勾选Laminar Zone表明多孔介质区域中抑制湍流的产生:

    如果不勾选,多孔介质区域的固体边界仿佛对湍流的产生和耗散没有影响,这个假定只有在渗透性很大并且多孔介质的几何尺度对湍流涡旋的几何尺度没有影响的情况下可行

    选择Porous Zone,出现许多设置,接下来我们一一说明

    Direction -1 Vector和Direction -1 Vector:

    多孔介质分为各向同性多孔介质,指的是多孔介质各个方向的阻力相同。各向异性指各个方向阻力不同,有的方向流体容易通过,有的方向流体很难通过。

     

    若多孔介质为各向同性,此设置无意义。但若为各向异性,则方向1矢量表示多孔介质的第一个主方向为x方向,方向2矢量表示多孔介质的第二个主方向为y方向,第三个方向与这两个方向垂直,不必指定。

     

    Relative Velocity Resistance Formulation:

    当坐标系未旋转坐标系或者动网格时,此选项勾选才有意义。表示计算阻力是否按照相对速度计算。若不是动网格,则勾选无意义。

     

    Viscous Resistance:

    多孔介质模型主要是对流动阻力产生影响,因此其会在动量方程中添加动量源项来充当阻力。

    x方向上的动量源项为下图,第一项为粘性损失项,第二项为惯性损失项。y方向和z方向同理,当为各向异性时,各方向上的粘性阻力系数可互不相同,惯性阻力系数也可不同。

    Viscous Resistance表示粘性阻力系数,方向1表示Du,方向2表示Dv(y方向粘性阻力系数),方向3表示Dw(z方向粘性阻力系数)

    Inertial Resistance:

    表示惯性阻力系数,方向1表示Cu,方向2表示Cv(y方向惯性阻力系数),方向3表示Cw(z方向惯性阻力系数)

    Alternative Formulation:

    当多孔介质为各向异性时,第一个方向的阻力系数与第二个方向阻力系数数量级上差距较大时,会引起收敛问题,勾选此选项可加快收敛。

    Fluid Porosity:

    孔隙率,表示流体所占据的体积分数,影响动量和能量方程

    9 设置边界条件

    inlet:采用velocity-inlet边界,速度为22.6m/s,在 Turbulence中的 Specification Method中选择 Intensity and Hydraulic Diameter,在 Turbulent Intensity中填入10,在 Hydraulic Diameter中填入42,单击OK按钮确认。

    outlet:设置为pressure-outlet,在 Turbulence中的 Specification Method中选择 Intensity and Hydraulic Diameter,在 Turbulent Intensity中填入5,在 Hydraulic Diameter中填入42,单击OK按钮确认。

    wall和substrate-wall:wall边界,保持默认设置

    Porous-in和porous-out:interior

    10 求解方法

    选择Coupled,Gradient栏选择Green-Gauss Cell Based,动量选择二阶迎风格式,勾选伪瞬态选项

    Solution Controls设置保持默认

    11 初始化

    选择标准初始化,Compute From选择inlet,单击Initialize,完成初始化

    12 计算设置

    设置计算步长100步

    13 后处理

    速度云图,选择y=0面显示速度云图

    通过速度云图,我们发现,当流体运动到多孔介质时,流体速度明显降低,这是因为多孔介质产生阻力的原因

    选择x=130、165、95等面显示速度云图(关于这些面的创建,我们以后会专门讲解)

    若不勾选多孔介质区域,则速度云图如下

     

    以上案例的cas和dat文件均可以免费获取,需要的朋友,只需要点赞关注收藏一键三连后私信我即可哦

    展开全文
  • 可快速构建模型,速度极快欢迎大家尝试。。。。。。。。
  • OpenFOAM-多孔介质模型(porous media)

    千次阅读 2021-07-21 13:40:05
    文章目录一、多孔介质(porous media)二、使用步骤1.达西定律2.Darcy-Forchheimer3.OpenFOAM fvOptions4.paraview动画每帧显示时间(Annotate Time)5.参考内容总结 一、多孔介质(porous media) 在流体力学中,...


    一、多孔介质(porous media)

    在流体力学中,流体流经多孔介质是指流体流经多孔介质时的行为方式,如海绵或木材,或使用沙子或其他多孔材料过滤水。
    我们将展示如何设置多孔层,并使用OpenFOAM模拟流体通过该介质。

    二、使用步骤

    1.达西定律

    达西定律最初是由达西通过实验确定的,但后来通过均匀化方法从Navier-Stokes方程推导出来。热传导领域类似于傅里叶定律,电网络领域类似于欧姆定律,扩散理论类似于菲克定律。
    达西定律的一个应用是用于分析通过含水层的水流;达西定律和质量守恒方程简化了水文地质基本关系之一的地下水流动方程。

    2.Darcy-Forchheimer

    Darcy Forchheimer模型用于模拟多孔介质,允许我们在流体域内简单地添加一个孔隙带,而无需任何费用。

    在动量方程中,Sm作为源项
    在这里插入图片描述
    D和F在fvOption中修改
    在这里插入图片描述

    3.OpenFOAM fvOptions

    为了使用这个模型,你必须把fvOptions文件放到 0/constant 常量文件夹中,其中包括以下内容:

    达西公式
    0/constant/fvOptions

    porosity1
    {
        type            explicitPorositySource;//模拟多孔介质区域(显示)
        active          yes;
    
        explicitPorositySourceCoeffs
        {
            selectionMode   cellZone;//在toposet中配置
            cellZone        fixedWalls;//在toposet中配置
    
            type            DarcyForchheimer;
    
    	    f 4050; 
            d 0; //本案例不考虑粘性损失
            DarcyForchheimerCoeffs
            {
                d   ($d $d $d);
                f   ($f $f $f);
                           
            coordinateSystem
            {
                type    cartesian;
                origin  (0 0 0);
                coordinateRotation
                {
                    type    axesRotation;
                    e1  (1 0 0);
                    e2  (0 1 0);
                }
            }
        }
      }
    }
    

    多孔介质模型的位置
    0/system/topoSetDict

    actions
    (
       {
    	name	porousWalls;
            type	cellSet;//faceSet;
    	action	new;
    	source  boxToCell;
    	sourceInfo
    	{
    	   box (0 0 -1) (0.2 1 1); 
    	}
        } 
       //faceZone:leftAndRightWall
       {
    	name	fixedWalls;
    	type	cellZoneSet;//faceZoneSet;
    	action	new;
     	source  setToCellZone;
    	sourceInfo
    	{	
    	   //faceSet	  porousWalls;
    	   set	  porousWalls;
    	}
       } 
    
        
    );
    
    

    4.paraview动画每帧显示时间(Annotate Time)

    paraview动画每帧显示时间(Annotate Time)

    1. 点击Filters->Alphabetical->ProgrammableFilter,在Properties->Script中设置以下两段代码中任意一段,按照自己的需求选择并修改
    pdo =  self.GetOutput()
    sexaTime = vtk.vtkFloatArray()
    sexaTime.SetName("SexaTime")
    t = inputs[0].GetInformation().Get(vtk.vtkDataObject.DATA_TIME_STEP())
    #convertedTime = t+18.5 #compute your time here in python
    convertedTime = t//12+18+(t*5)%60/100
    sexaTime.InsertNextValue(convertedTime)
    pdo.GetFieldData().AddArray(sexaTime)
    
    #set as string
    pdo =  self.GetOutput()
    sexaTime = vtk.vtkStringArray()
    sexaTime.SetName("SexaTime")
    t = inputs[0].GetInformation().Get(vtk.vtkDataObject.DATA_TIME_STEP())
    #timeAsAString = f(t) #compute your time here in python in a string format
    s1=t//12+18
    s2=(t*5)%60
    timeAsAString = str(t//12+18)+':'+str((t*5)%60)
    sexaTime.InsertNextValue(timeAsAString)
    pdo.GetFieldData().AddArray(sexaTime)
    
    1. 在Pipeline Browser中选中ProgrammableFilter然后点击Filters->Annotation->AnnotateGlobalData,然后在Properties中设置AnnotateGlobalData的显示格式
      结果如下所示:
      在这里插入图片描述

    5.参考内容

    Paraview设置动画显示时间(Annotate Time)格式:https://www.jianshu.com/p/404f183e7a77
    DarcyForchheimer-openfoamwiki:
    https://openfoamwiki.net/index.php/DarcyForchheimer
    fvOptions----运行时可选的物理操作:https://blog.csdn.net/hanbingchegu/article/details/107417054
    DarcyForchheimer-openfoamwiki:
    https://openfoamwiki.net/index.php/DarcyForchheimer
    (详细)Flow through a porous media: using OpenFOAM:https://www.hyperlyceum.com/product/flow-through-a-porous-media-using-openfoam/


    总结

    OpenFOAM : fvOptions, topoSetDict; Paraview : Annotate Time
    CFD小白的进阶之路。

    展开全文
  • 运用多孔介质“七场一相变一扩散”模型(简称七场模型),结合多孔介质溶质运移理论,建立了土壤热、湿、气及盐分耦合运移的数学模型。与一般研究溶质运移的模型不同,计算模型中所涉及的变量均在模型内求解,使模型...
  • 资源名:D2Q9模型_模拟多孔介质流_porous_多孔介质LBM_matlab模拟 资源类型:matlab项目全套源码 源码说明: 全部项目源码都是经过测试校正后百分百成功运行的,如果您下载后不能运行可联系我进行指导或者更换。 ...
  • OpenFOAM中添加多孔介质区域及进行相关计算可通过DarcyForchheimer模型来实现。具体步骤如下: (一)设置多孔介质区域 在“system”文件夹下添加“topoSetDict”文件 eg: /*--------------------------------*- C++...

    OpenFOAM中添加多孔介质区域及进行相关计算可通过DarcyForchheimer模型来实现。具体步骤如下:
    (一)设置多孔介质区域
    在“system”文件夹下添加“topoSetDict”文件
    eg:

    /*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\ 
    | =========                 |                                                 | 
    | \\      /  F ield         | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox           | 
    |  \\    /   O peration     | Version:  dev                                   | 
    |   \\  /    A nd           | Web:      www.OpenFOAM.org                      | 
    |    \\/     M anipulation  |                                                 | 
    \*---------------------------------------------------------------------------*/ 
    FoamFile                                                                        
    {                                                                               
        version     2.0;                                                            
        format      ascii;                                                          
        class       dictionary;                                                     
        object      topoSetDict;                                                      
    }                                                                               
    // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * // 
    actions
    (
    {
    	name	porousSet; 需要生成的集合的名字
        type	cellSet;//集合类型,pointSet, pointZoneSet,faceSet, faceZoneSet,,,
    	action	new;//操作类型,new, add, delete, subset(交集)
    	source  boxToCell;//操作对象,boxToCell 含义是将某个box内的所有cell作为本次 action 的操作对象
    	sourceInfo 操作对象的信息
    	{
    	   box (0 0 -1) (0.2 1 1); 
    	}
        } 
      
       {
    	name	porous;//需要生成的集合的名字
    	type	cellZoneSet;//表示需要生成一个cellZone
    	action	new;//新建
     	source  setToCellZone;//表示是要将某个 cellSet 中的所有网格作为操作对象
    	sourceInfo
    	{	
    	   set	  porousSet;//指定这个将被操作的 cellSet 的名字
    	}
       } 
    )
    

    (二)设置多孔介质属性
    在“constant”文件夹中添加“porosityProperties”文件
    eg:

    /*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\ 
    | =========                 |                                                 | 
    | \\      /  F ield         | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox           | 
    |  \\    /   O peration     | Version:  dev                                   | 
    |   \\  /    A nd           | Web:      www.OpenFOAM.org                      | 
    |    \\/     M anipulation  |                                                 | 
    \*---------------------------------------------------------------------------*/ 
    FoamFile                                                                        
    {                                                                               
        version     2.0;                                                            
        format      ascii;                                                          
        class       dictionary;
        location	"constant";                                                     
        object      porosityProperties;                                                      
    }                                                                               
    // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * // 
    porosity1
    {
    	type				DarcyForchheimer;
    	cellZone			porostity;
    	d		(5e7 5e3 5e3);//粘性阻力系数
    	f		(0 0 0 );//惯性阻力阻力系数
    	coordinateSystem//坐标设置
            {
                type    cartesian;
                origin  (0 0 0);
                coordinateRotation
                {
                    type    axesRotation;
                    e1  (1 0 0);
                    e2  (0 1 0);
                }
            }
    }
    

    (三)生成多孔介质区域
    主体网格生成或转化完成后,运行以下命令

    topoSet
    

    会在constant/polyMesh 目录下生成一个 cellZones 文件,里面存放cellZone 信息;同时,在 constant/polyMesh 会生成一个目录 sets ,里面存放的是 set 的信息。

    (四)运用求解器进行计算

    参考资料:
    https://mp.weixin.qq.com/s/cTmcjdTrh-OeZWdyOHWIEg
    http://openfoamwiki.net/index.php/DarcyForchheimer

    展开全文
  • FLOW3D多孔介质模型渗流模型.pptx
  • UDF 用于fluent多孔介质模型的非热平衡状态下的局部换热系数
  • LBM模拟多孔介质

    2019-09-16 11:06:26
    采用随机四参数模拟多孔介质,LBM模拟液体流动过程,模拟结果理想
  • 针对岩体是一种可变形的多孔介质,...在研究渗流的过程中,考虑岩体蠕变的影响,基于岩体流变力学和渗流力学理论,应用对应性原理,建立了含有蠕变参数的动态应力平衡方程,推导了蠕变作用下多孔介质渗流的固流耦合数学模型
  • OpenPNM, 一种用于多孔介质孔隙网络建模的python 包 OpenPNM概述是一个开源项目,旨在为多孔介质研究人员提供一个现成的框架来执行各种孔隙网络模拟。 OpenPNM的主要功能和功能包括:表示基于邻接矩阵的稀疏表示的...
  • 多孔介质的网格模型

    2013-11-18 10:06:03
    通过这过多孔介质网格模型 你可以更加深刻的理解 他的边界条件的设置以及如何进行网格划分的
  • 在ABAQUS中使用多孔介质模型

    千次阅读 2020-07-13 23:57:01
    在ABAQUS中使用多孔介质模型 引言 ABAQUS软件可以进行渗流/应力耦合分析,上一篇博文也提到过,ABAQUS里很多的本构模型可以与多孔介质一起结合使用,这意味着可以对那些本构模型描述的材料或对象进行渗流/应力耦合...
  • OpenFOAM编程:VOF法与多孔介质模型相结合
  • 为了揭示气体在多孔陶瓷膜中的传质规律,研究陶瓷膜在20~500℃下的N2渗透性能。实验测定了平均孔径为100、200和500 nm的陶瓷膜渗透速率;在达西定律的基础上,分别依据K-C方程和H-P方程建立气体传质模型,修正相关...
  • CFD多孔介质

    2022-02-02 21:33:42
    多孔介质
  • 多孔介质中热量传递与多孔介质内部的几何结构有...在此基础上,假定热量在多孔介质中的传导路线也是一种分形结构,提出了一个简化的多孔介质并联通道分形导热模型,求出了基于分形理论的多孔介质有效导热系数表达式。
  • COMSOL多孔材料的建立方法
  • 多孔介质模型可以应用于很多问题,如通过充满介质的流动、通过过滤纸、穿孔圆盘、流量分配器以及管道堆的流动。当你使用这一模型时,你就定义了一个具有多孔介质的单元区域,而且流动的压力损失由多孔介质的动量方程...
  • fluent 多孔介质

    2013-10-10 10:55:09
    fluent中多孔介质模型简介,包括常见问题解答
  • 多孔介质相关求解问题,以及关于如何利用多孔介质理论去简化模型
  • fluent多孔介质说明

    2010-08-14 19:18:49
    fluent关于多孔介质的详细说明,包含用户手册里的多孔介质边界设置
  • 多孔介质理论的基础上,基于非线性达西定律并假设水分迁移过程为单向、可逆及水分迁移过程中无溶质迁移,推导得出了无相变以及考虑相变的水分迁移方程;引入土体传热方程和土骨架质量密度变化方程,过程中考虑了冻土中...
  • 在实验研究的基础上,应用流体力学分析软件Fluent 6.3对多孔介质孔道内流体流动进行了模拟。研究了进口气速、多孔介质长度、多孔介质孔隙率对孔道进出口压降的影响规律。研究结果表明,多孔介质长度较小时,压降与...
  • 多孔介质有效导热系数研究进展,马超,刘艳峰,多孔介质传热机理较为复杂,利用有效导热系数表征多孔介质传热性能是最为有效的方法。本文主要从传统复合传热和基于分形理论的多
  • 为了深入研究泥浆的渗流机理,把地层模拟为多孔介质,泥浆模拟为能更全面地反映其流变性能的赫巴流体,基于分形理论,建立了赫巴流体在多孔介质中的渗流模型。基于渗流模型计算结果,详细分析了压力梯度、流性指数、...

空空如也

空空如也

1 2 3 4 5 ... 20
收藏数 682
精华内容 272
关键字:

多孔介质模型

友情链接: 范围选数-FWXS.zip