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目 录 1.摘要 2.计算模型介绍 3.前处理 4.求解设置 4.1启动Fluent 4.2模型设置 4.3添加材料 4.4边界条件设置 4.5求解方法设置 4.6流场初始化 4.7求解 5.后处理 5.1启动Results模块 5.2显示速度云图 5.3温度云图显示 5.4密度分布显示 1. 摘要 射流(jet)，指流体从管口、孔口、狭缝射出，或靠机械推动，并同周围流体掺混的一股流体流动。经常遇到的大雷诺数射流一般是无固壁约束的自由湍流。这种湍性射流通过边界上活跃的湍流混合将周围流体卷吸进来而不断扩大，并流向下游。射流在水泵、蒸汽泵、通风机、化工设备和喷气式飞机等许多技术领域得到广泛应用。利用Fluent软件对水枪射流进行数值模拟方针研究，将有助于对水枪设备的优化设计。
图 1 水枪射流 2. 计算模型介绍 本案例所模拟的水枪射流流场。图 2是模型示意图，水枪进口管道直径设置为10 mm，水枪喷嘴出口直径设置为6 mm。
图 2 物理模型示意图 3. 前处理 本案例在ICEM CFD中建立该二维模型，并划分网格。水枪进口命名为inlet，外周界边界命名为outlet，轴线命名为axis，水枪壁面命名为wall。 将ICEM CFD划分完成的网格导出，如图 3所示，存为jet.msh文件。
图 3 网格示意图 4. 求解设置 4.1 启动Fluent 双击Fluent，将Dimension修改为2D，如图 4所示。
图 4 Fluent启动界面 4.2 模型设置 打开模型树中的【General】，选择Axisymmetric，如图 5所示。点击【Models】，打开Volume of Fluid模型，如图 6所示。
图 5 通用模型设置
图 6 多相流设置 双击【Models】，选择【Viscous】，选择K-epsilon(2 eqn)，如图 7所示。
图 7 湍流模型设置 4.3 添加材料 双击模型树中的【Materials】, 点击【Fluent Database】,选择water-liquid（h20<l>），点击【Copy】，将液水物性导入，如图 8所示。
图 8 材料属性设置 双击模型树中的【Models】, 点击【Phases】，第一相设置为空气，按照图 9进行操作。将第二相设置为水，按照图 10进行操作。
图 9 主相设置
图 10 次相设置 4.4 边界条件设置 双击【Boundary Conditions】，编辑【Zone】中的inlet，将进口压力设置为1 MPa，如图 11所示。将进口第二相体积分数设置为1，如图 12所示。 继续编辑【Zone】中的outlet边界，设置为pressure-outlet，保持默认，如图 13所示。
图 11 进口边界条件设置
图 12 进口体积分数设置
图 13 出口边界条件设置 4.5 求解方法设置 双击【Solution Methods】，具体设置如图 14所示。
图 14 求解方法设置 4.6 流场初始化 双击【Initialization】，选择【Standard Initialization】，如图10所示。
图 15 流场初始化 4.7 求解 双击【Run Calculation】，设置迭代步数为500，开始计算，如图 16所示。
图 16 求解设置
图 17 残差分布 计算结束后保存case和data文件，残差分布如图 17所示。 5. 后处理 5.1 启动Results模块 单击【File】，展开Fluent后处理选项卡，如图 18所示。
图 18 Fluent后处理模块 5.2 显示速度云图 双击【Contours】，选择Velocity，并勾选上Filled，点击Save/Display, 如图 19所示。从而创建了一个名为contour-1的速度云图，如图 20所示。
图 19 显示速度分布设置
图 20 速度分布 5.3 压力云图显示 双击【Contours】，选择Pressure，并勾选上Filled，点击Save/Display, 如图 21所示。从而创建了一个名为contour-2的压力分布图，如图 22所示。
图 21显示压力分布设置
图 22 压力分布图 5.4 体积分数分布显示 双击【Contours】，选择Phase，并勾选上Filled，点击Save/Display, 如图 21所示。从而创建了一个名为contour-3的体积分数分布图，如图 22所示。
图 23 体积分数显示设置
图 24 体积分数分布 |
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