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:互聯網

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、選擇密度基及瞬態求解

3、選擇RNG k-E湍流模型

4、選擇組分輸運及EDC模型,參數保持默認。

5、采用默認材料參數

6、四周為光滑無滑移絕熱壁面,所以邊界條件默認,沒有進行任何設置。

7、Solution Methods采用默認設置

8、Solution Control采用默認

9、初始化。甲烷體積分數9.1%折算成質量分數為5.3%,氧氣質量分數0.21,所有速度為0,湍流參數為0,CO2與H2O為0,溫度為300K

10、Patch區域。

溫度1500K,

CO2質量分數0.145,H2O質量分數0.118,CH4與O2質量分數均為0。下面是溫度Patch后的結果。

11、設置時間步長0.001,時間步數1000步進行計算。

在坐標點(0.5,0.1)與(1,0.1)處定義監測點,監測壓力變化。

計算中存在的問題:

1. 壓力值非常低,只有幾百帕。我看文獻上相同的計算條件,超壓值可以達到幾十千帕。
2. 溫度變化很慢,或者說化學反應很慢。檢查反應物云圖的確有生成物產生,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,設置上有沒有什么問題?或者說最需要關注哪些地方?

(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?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,利用默認材料模型是否可以計算?

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