发明名称 一种基于非稳态CFD模拟的烘房工艺设计方法
摘要 本发明公开了一种基于非稳态CFD模拟的烘房工艺设计方法,包括以下步骤:(1)以烘房中的空气为对象,建立控制方程;(2)根据步骤(1)建立的控制方程及烘房现场工程条件,应用CFD软件建立计算模型,进行非稳态数值模拟;(3)对气流组织的模拟结果进行分析,判断工艺效果是否符合设计要求,若是,结束;若否,改变工艺参数,重新进行步骤(2)~(3)。本发明采用了非稳态的CFD模拟方法,提高了模拟的准确性。
申请公布号 CN103065001A 申请公布日期 2013.04.24
申请号 CN201210549596.1 申请日期 2012.12.17
申请人 华南理工大学 发明人 黄思;丁田田
分类号 G06F17/50(2006.01)I 主分类号 G06F17/50(2006.01)I
代理机构 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 代理人 蔡茂略
主权项 一种基于非稳态CFD模拟的烘房工艺设计方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)以烘房中的空气为对象,建立控制方程,所述控制方程包括:连续性方程: <mrow> <mfrac> <mrow> <mo>&PartialD;</mo> <msub> <mi>U</mi> <mi>j</mi> </msub> </mrow> <mrow> <mo>&PartialD;</mo> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> <mo>+</mo> <msub> <mi>U</mi> <mi>i</mi> </msub> <mfrac> <mrow> <mo>&PartialD;</mo> <msub> <mi>U</mi> <mi>j</mi> </msub> </mrow> <mrow> <mo>&PartialD;</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>j</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mi>&rho;</mi> </mfrac> <mfrac> <mrow> <mo>&PartialD;</mo> <mi>p</mi> </mrow> <mrow> <mo>&PartialD;</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>+</mo> <mi>&upsi;</mi> <mfrac> <mrow> <msup> <mo>&PartialD;</mo> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>U</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> <mrow> <mo>&PartialD;</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>i</mi> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mi>j</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>+</mo> <msub> <mi>B</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow>动量方程: <mrow> <mi>&rho;</mi> <msub> <mi>c</mi> <mi>p</mi> </msub> <mfrac> <mi>dT</mi> <mi>dt</mi> </mfrac> <mo>=</mo> <mfrac> <mo>&PartialD;</mo> <mrow> <mo>&PartialD;</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>j</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&lambda;</mi> <mfrac> <mrow> <mo>&PartialD;</mo> <mi>T</mi> </mrow> <mrow> <mo>&PartialD;</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>j</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mi>&mu;&phi;</mi> </mrow>能量方程: <mrow> <msub> <mi>&rho;c</mi> <mi>p</mi> </msub> <mfrac> <mi>dT</mi> <mi>dt</mi> </mfrac> <mo>=</mo> <mfrac> <mo>&PartialD;</mo> <mrow> <mo>&PartialD;</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>j</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&lambda;</mi> <mfrac> <mrow> <mo>&PartialD;</mo> <mi>T</mi> </mrow> <mrow> <mo>&PartialD;</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>j</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mi>&mu;&phi;</mi> </mrow>状态方程:ρ=p/RT组分质量守恒方程: <mrow> <mfrac> <mrow> <mo>&PartialD;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&rho;</mi> <msub> <mi>C</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mo>&PartialD;</mo> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <mo>&PartialD;</mo> <mrow> <mo>&PartialD;</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>j</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&rho;</mi> <msub> <mi>C</mi> <mi>s</mi> </msub> <msub> <mi>U</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mo>&PartialD;</mo> <mrow> <mo>&PartialD;</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>j</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>D</mi> <mi>s</mi> </msub> <mfrac> <mo>&PartialD;</mo> <mrow> <mo>&PartialD;</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>j</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&rho;</mi> <msub> <mi>C</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>(2)根据步骤(1)建立的控制方程及烘房现场工程条件,应用CFD软件建立计算模型,进行非稳态数值模拟:确定边界条件和初始条件,划分计算网格,生成计算机节点、建立离散方程、确定离散初始条件和边界条件、给定求解控制参数、求解离散方程,得到烘房内的气流组织的模拟结果;(3)对气流组织的模拟结果进行分析,判断工艺效果是否符合设计要求,若是,结束;若否,改变工艺参数,重新进行步骤(2)~(3)。
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