FLUENT模擬密閉空間氣體爆炸遇到的問題【探討】

2017-05-08  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

1. 計算模型

采用如圖模型,長度2米,寬0.2米。邊界均為絕熱壁面。

2、選擇密度基及瞬態(tài)求解

3、選擇RNG k-E湍流模型

4、選擇組分輸運(yùn)及EDC模型,參數(shù)保持默認(rèn)。

5、采用默認(rèn)材料參數(shù)

6、四周為光滑無滑移絕熱壁面,所以邊界條件默認(rèn),沒有進(jìn)行任何設(shè)置。

7、Solution Methods采用默認(rèn)設(shè)置

8、Solution Control采用默認(rèn)

9、初始化。甲烷體積分?jǐn)?shù)9.1%折算成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.3%,氧氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.21,所有速度為0,湍流參數(shù)為0,CO2與H2O為0,溫度為300K

10、Patch區(qū)域。

溫度1500K,

CO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.145,H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.118,CH4與O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為0。下面是溫度Patch后的結(jié)果。

11、設(shè)置時間步長0.001,時間步數(shù)1000步進(jìn)行計算。

在坐標(biāo)點(0.5,0.1)與(1,0.1)處定義監(jiān)測點,監(jiān)測壓力變化。

計算中存在的問題:

1. 壓力值非常低,只有幾百帕。我看文獻(xiàn)上相同的計算條件,超壓值可以達(dá)到幾十千帕。
2. 溫度變化很慢,或者說化學(xué)反應(yīng)很慢。檢查反應(yīng)物云圖的確有生成物產(chǎn)生,但是很慢。

問題:

(1)采用上述的方式計算密閉絕熱空間氣體爆炸過程,設(shè)置上有沒有什么問題?或者說最需要關(guān)注哪些地方?

(2)用壓力基還是密度基計算?有資料說爆炸過程中壓力波以超音速傳播,那么是否用密度基更合適?

(3)壓力值很低是否和組分物性密切相關(guān)?利用FLUENT材料庫中的methane-air混合物模型是否可行?先不討論精確性,利用默認(rèn)材料模型是否可以計算?

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