基于fluent石蠟相變材料模擬-資料下載頁
2025-06-18 16:01本頁面
【正文】 相變潛熱(kJ/kg)固體相溫度點(K)液體相溫度點(K)動力粘度(kg/())導熱系數(shù)(W/())石蠟7602100170 Fluent石蠟凝固和融化參數(shù)設置1）進入ANSYS協(xié)同仿真平臺，如圖6所示，在工作窗口內建立Fluent流體仿真模塊。圖 6 基于ANSYS的Fluent流體仿真模塊2）進入ANSYS仿真平臺的建模模塊（Geometry），如圖7所示，在建模窗口內建立石蠟模型（容積50L，內部管道直徑D1=100mm，內部管道直徑D2=300mm，蓄熱箱體高度H=200mm）。圖 7 石蠟箱體模擬模型3）進入ANSYS仿真平臺的網(wǎng)格劃分模塊，對石蠟模型進行網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格劃分效果如圖8所示（包括了58680個單元，63240個單元節(jié)點，）。圖 8 石蠟模型網(wǎng)格劃分效果4）進入ANSYS仿真平臺的Fluent仿真模塊，設置求解器類型等相關設置，如圖9，并依次對分析類型、模型材料屬性、邊界條件等相關參數(shù)進行設置。圖 9 Fluent基本設置窗口l 選擇求解類型為瞬態(tài)求解，并設置求解器為壓力基求解器，設置重力方向為+Z方向（），如圖10所示。圖 10 求解設置l 激活Fluent融化凝固模型，如圖11所示；圖 11 Fluent凝固融化模型激活l 在材料定義窗口對石蠟材料的相關物理屬性進行設置（如表1，包括石蠟材料的密度、比熱容參數(shù)、導入系數(shù)、潛熱參數(shù)、動力粘度以及熱膨脹參數(shù)等物理參數(shù)），如圖12所示。圖 12 石蠟物理材料屬性設置l 設置模型邊界條件（熱源溫度、熱流密度、熱對流等相關參數(shù)），如圖13所示（設置內壁溫度為350K）；圖 13 模型邊界條件設置l 選擇求解器，并對求解存儲子步等相關參數(shù)進行設置，最終求解計算。不考慮石蠟箱體結構與外部環(huán)境的散熱情況，石蠟相變材料隨時間變化溫度變化及液相體積分數(shù)變化整理如下：℃條件下，石蠟結構不同時刻（50min～500min）相變溫度分布云圖，對應液相體積分數(shù)分布云圖如圖15所示。從圖中可以看出，石蠟材料溫度從靠近熱水管管壁位置開始得到提升，當加熱時間為500min時，整體最大相變材料溫度基本達到50℃左右，同時液相體積分數(shù)與溫度變化基本保持一致。選取特點結果提取坐標點，提取溫度變化曲線如圖16所示。圖 14 不同時刻相變材料溫度分布云圖圖 15 不同時刻相變材料液相體積分數(shù)分布云圖圖 16 特定位置點溫度變化曲線（點坐標：（60,0,0））圖 17 特定位置點溫度變化曲線（點坐標：（70,0,0））圖 18 特定位置點溫度變化曲線（點坐標：（80,0,0））
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