案例5 - 液滴喷雾模拟

1.案例介绍

本案例采用2D模型进行演示。计算模型及尺寸如下图所示。

雾化喷嘴位于计算域左下角(三维几何的圆心)处,喷嘴内径0.3 mm,液滴流量0.00225 kg/s。

2.几何/网格文件

网格文件:LAG.med

3.操作说明

本案例在格物CAE ->拉格朗日粒子仿真模块中完成。

3.1 网格导入

拉格朗日粒子仿真 ->网格 中,类型选择 上传网格,依照指示,将网格文件LAG.med以拖曳或以选择文件的方式导入网格。

网格导入

3.2 计算设置

点击拉格朗日粒子模块处,选择湍流模型为 k-epsilon 模型,时变特性为 瞬态,关闭温度计算,拉格朗日计算设置方法选择为 单向耦合

计算设置

3.3 材料选择

点击 材料 右侧的 [+],添加流体材料,选择 ,其他保持默认,如下图所示。

材料选择

3.4 初始条件

拉格朗日粒子模块 ->初始条件 处设置初值,具体设置如下图。

初始条件

3.5 边界条件

点击 拉格朗日粒子模块 ->边界条件 右侧的 [+],即可选择预定义的边界条件,依次进行如下边界条件的定义:

  • 速度入口

点击选择 速度入口,入口速度设置为 5 m/s,拉格朗日边界类型选择 粒子回弹,其他保持默认,点击 施加位置 右侧的 [+],选择 inlet2

边界条件

  • 粒子入口

点击选择 速度入口,入口速度设置为 5 m/s,拉格朗日边界类型选择 粒子注入,注入粒子数量为10,注入粒子频率为1,注入粒子密度为1000 kg/m3,粒子速度选择 流体速度,其他保持默认,点击 施加位置 右侧的 [+],选择 inlet1

边界条件

  • 出口

选择 出口,拉格朗日边界类型为 粒子流出,点击 施加位置 右侧的 [+],选择 outlet

边界条件

  • 壁面

选择 壁面,点击施加位置右侧的 [+],施加位置选择 wall_inwall_out,修改拉格朗日边界类型为 粒子回弹

边界条件

  • 对称面

选择 对称面,点击施加位置右侧的 [+],施加位置选择 sym*,修改拉格朗日边界类型为 粒子回弹

边界条件

3.6 时间步长设置

点击 拉格朗日粒子模块 -> 时间步&资源,保持定时间步长计算,选择时间步数为 2000,时间步长为 0.01 s,计算核数为32,选择流场、粒子、迹线输出频率为 10,即每计算10步输出一帧后处理结果,具体设置如下。

时间设置

可在计算核数栏选择填入需要使用的计算核数。

4. 计算和仿真结果

4.1 提交计算

设置完成后,点击 仿真计算,点击 提交计算,即可开始计算。

提交计算

计算完成后,在拉格朗日粒子模块处会显示绿色图标,此时可开始进行仿真结果的查看。

4.2 查看结果

点击 仿真计算->结果云图,选择物理场为 Velocity/Magnitude,即可查看速度场

仿真结果