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冷、热水混合器内的三维流动与换热FLUENT分析冷水和热水分别自混合器的两侧沿水平切向方向流入，在容器混合后经过下部渐缩通道流入等径的出流管最后流入大气。混合器的简图如下所示。一、利用GANBIT建立混合器计算模型第1步：启动GAMBIT并选定求解器（fluent5/6）第2步：创建混合器主体第3步：设置混合器切向入流管第4步：去掉小圆柱体相交的多余部分，并将三个圆柱体连接成一个整体第5步：创建主体下部圆锥第6步：创建出流小管第7步：将混合器上部、渐缩部分和下部出流小管合为一个整体第8步：对混合区内进行网格划分操作：MESH→VOLUME→MESHVOLUMES打开“MeshVolumes”设置对话框（1）点击Volume右侧黄色区域；（2）用shift+鼠标左键点击混合器边缘线；（3）在Spacing项，选择Intervalsize，并填入0.5；（4）Type项选择TGrid；（5）点击Apply。如图所示。第9步：检查网格划分情况第10步：设置边界类型操作：ZONES→SPECIFYBOUNDARYTYPES(1)设置入流口（inlet-1）边界类型为VELOCITY_INLET;a)确定action项为add；b)在name项输入inlet-1c)在type列表中选择VELOCITY_INLET;d)点击faces项右侧区域；e)用shift+鼠标左键点击混合器入流口界面边线。f)点击apply(2)重复上述步骤设置另一个入流口（inlet-2）.(3)设置下部出流口边界类型为PRESSURE_OUTLET.第11步：输出网格文件（.msh）操作：file→export→mesh…二、利用FLUENT3D求解器进行求解第1步：检查网格并定义长度单位1.读入网格文件2.确定长度单位为cm操作：grid→scale…（1）在unitsconversion下的gridwascreatedin列表中选择cm；（2）点击changelengthunits；此时左侧的scalefactors下的X，Y，Z都变为0.01.（3）点击下边scale按钮；单位由m变为cm；（4）Close第2步：创建计算模型1.设置求解器操作：define→models→energy…(1)在solver想选择pressurebasic(2)在formulation项选择implicit(3)在space项选择3D(4)在time项选择steady(5)Ok。2启动能量方程操作：define→models→energy…选中然后ok3使用k-ε湍流模型操作：define→models→viscous…(1)选择k-epsilon[2equ]湍流模型(2)保留其他默认设置。OK第3步：设置流体的材料属性操作：define→materials…(1)在fluidmaterials列表中选择water-liquid；(2)点击copy(3)点击close第4步：设置边界条件操作：define→boundaryconditions…1.设置入流口1的边界条件（1）在zone列表中选择inlet-1；（2）点击set…按钮；打开“velocityinlet”设置对话框。（3）在velocityspecificationmethod项下拉列表中选择magnitude，normaltoboundary；（4）在velocitymagnitude项填入1m/s（5）在temperature项填入320；（6）在turbulencespecificationmethod项下拉列表中选择intensityandhydraulicdiameter；（7）在turbulenceintensity想填入5%；（8）在hydraulicdiameter项填入2cm；（9）点击ok。2.设置入流口2的边界条件（1）在boundaryconditions对话框中，在zone列表中选择inlet-2；（2）点击set…按钮；打开“velocityinlet”设置对话框。（3）在temperature项填入200k，其他与入流口1设置相同；（4）点击ok。3.设置出流口的边界条件（1）在zone列表中选择pressure-outlet；（2）点击set…按钮；打开pressureoutlet设置对话框；（3）在gaugepressure项填入0；（4）Backtotaltemperature项设置为300k；（5）其他与入口边界相同；点击ok。第5步：求解初始化操作：solve→initialize→initialize…(1)在initialvalues项中，gaugepressure项设置为0；xvelocity项设置为0；yvelocity项设置为0；zvelocity项设置为-1；(2)点击init。第6步：设置监视器操作：solve→monitors→residual…(1)在options项选择plot；(2)保留其他默认设置，点击ok。第7步：求解计算操作：solve→iterate…(1)在numberofiterations项填入200；(2)点击iterate按钮。Fluent开始计算。在迭代61次后计算收敛，如图：三、计算结果的后处理第1步：读入case和data文件第2步：显示网格操作：display→grid…第3步：创建等值面1.创建一个z=4cm的平面，命名为surf-1操作：surface→iso-surface…（1）在surfaceofconstant下拉列表中选择grid…和z-coordinate；（2）点击compute；在min和max栏将显示区域内z值的范围；（3）在iso-valus项填入4；（4）在newsurfacename下填入surf-1；（5）点击create。2.创建一个x=0的平面，命名为surf-2（1）在surfaceofconstant下拉列表中选择grid…和x-coordinate；（2）点击compute；在min和max栏将显示区域内x值得范围；（3）在iso-value项填入0；（4）在newsurfacename下填入surf-2；（5）点击create，点击close关闭对话框。第4步：绘制温度与压强分布图1.绘制温度分布图操作：display→contours…绘制水平面surf-1上温度分布图：（1）在options项选择filled；（2）在contoursof项选择temperature…和statictemperature；（3）在levels项填入30；（4）在surfaces项选择surf-1；（5）点击display按钮。则在surf-1平面上温度分布图为：2.绘制壁面上的温度分布图（1）在surfaces项选择wall；（2）点击display按钮。则壁面上的温度分布图为：3.绘制垂直平面surf-2上压力分布（1）在contoursof项选择pressure和staticpressure；（2）在surface项选择surf-2，点击display按钮，则surf-2上压力分布如图第5步：绘制速度矢量图操作：display→vectors…1.显示在surf-1上速度矢量图（1）在style项下拉列表中选择arrow；（2）将scale项改为3；（3）在surfaces项列表中选择surf-1；（4）保留其他默认设置，点击display按钮。则在图形窗口显示surf-1上的速度矢量图：2．显示在surf-2上的速度矢量图（1）在surface项列表中选择surf-2；（2）保留其他默认设置，点击display按钮。则在图形窗口显示surf-2上的速度矢量图为：