众所周知，FLUENT和CFX是ANSYS中最牛的两个流体分析软件。下面以FLUENT为例，说明其在多相流分析中的应用。该例子来自于FLUENT帮助,但是其建模，网格划分以及命名集的定义方式则进行了改变。希望该例子对于大家做多相流的分析有所帮助。

问题：一个水-空气混合物在管道内向上流动，在T型交叉点分成两支。管道宽25mm，输入部分长125mm，顶部和右边都是250mm。空气和水在进口处的速度见下图，而两个出口处的出流权重分为为0.38和0.62.现在要求对该两相流做一个稳态分析。

http://s14/middle/9e19c10bzx6Ca25yGcJ3d&690

使用ANSYS fluent分析过程如下

（1）创建项目示意图（WORKBENCH）

http://s2/middle/9e19c10bzx6Ca25QnE501&690

设置geometry单元格的属性

http://s16/middle/9e19c10bzx6Ca25U8Bpff&690

（2）创建几何模型(geometry)

设置单位为mm

http://s9/middle/9e19c10bzx6Ca25WbEsb8&690

创建草图并施加尺寸约束

http://s13/middle/9e19c10bzx6Ca2606wA9c&690

修改模型

http://s14/middle/9e19c10bzx6Ca266wHj6d&690

从草图生成面物体

http://s14/middle/9e19c10bzx6Ca26cj4Vbd&690

这样，几何建模工作完成，存盘后退出DM.

（3）划分网格并设置命名集(mesh)

下面进入到mesh单元格，首先划分网格，添加一个尺寸控制，并设置单元划分尺寸为2.5mm.

http://s3/middle/9e19c10bzx6Ca26uOk252&690

划分网格结果如下

http://s8/middle/9e19c10bzx6Ca26B3zp17&690

然后定义命名集，其实就是定义速度进口边，以及流出边。这些定义会在后面用到。

选择最下面这条边，并定义命名集inlet

http://s7/middle/9e19c10bzx6Ca26GaQS46&690

再选择最右边这条边，定义命名集outlet1

http://s13/middle/9e19c10bzx6Ca26OJ2Y7c&690

最后选择最上边这条边，定义命名集outlet2

http://s12/middle/9e19c10bzx6Ca26UiH99b&690

这样，网格划分和命名集定义结束，存盘并退出mesh.

（4）设置流体分析模型(setup)

点击WB中的setup,马上弹出下列对话框

http://s5/middle/9e19c10bzx6Ca27bCDy84&690

OK后进入fluent。

（4.1）设置一般选项

进入general菜单项，接受默认设置。做基于压力的稳态分析，是二维的平面问题。

http://s15/middle/9e19c10bzx6Ca27og8K4e&690

（4.2）定义计算模型

首先确定是多相分析（两相分析）

http://s15/middle/9e19c10bzx6Ca27A9zg3e&690

接着确定是紊流分析

http://s10/middle/9e19c10bzx6Ca27KB6N79&690

（4.3）定义材料模型

系统默认只有空气材料，需要加入水这种材料

http://s1/middle/9e19c10bzx6Ca27Stry20&690

从FLUENT自带的材料库中找到水这种材料，并复制到本模型的数据库中

http://s4/middle/9e19c10bzx6Ca27VP91e3&690

这样，材料模型的定义工作结束。

（4.4）定义多相的特性

首先定义第一相是水

http://s15/middle/9e19c10bzx6Ca284QMe1e&690

接着定义第二相是空气，气泡的直径是1mm(注意FLUENT的默认长度单位是m)

http://s14/middle/9e19c10bzx6Ca28aIQRed&690

最后定义空气与水之间的交互作用

http://s8/middle/9e19c10bzx6Ca28qKd9d7&690

（4.5）定义边界条件

有三个边界。进口速度边界以及两个出流边界。

（4.5.1）进口速度边界

混合体的进口边界

http://s13/middle/9e19c10bzx6Ca28AebWbc&690

水的速度进口边界（1.53米每秒）

http://s9/middle/9e19c10bzx6Ca28IDj298&690

空气的速度进口边界（1.6米每秒）

http://s11/middle/9e19c10bzx6Ca28Luz03a&690

还需要设定空气的进口处所占有的体积百分数（0.02）

http://s5/middle/9e19c10bzx6Ca28ThwE34&690

（4.5.2）出口1的边界

首先把右边出口的类型改变成outflow，并设定其权重为0.38.

http://s7/middle/9e19c10bzx6Ca294FiCd6&690

（4.5.3）出口2的边界

首先把上边出口的类型改变成outflow，并设定其权重为0.62.

http://s9/middle/9e19c10bzx6Ca296S5Gd8&690

最后还需要设定压力的参考点及大小以及重力的大小及方向

http://s3/middle/9e19c10bzx6Ca29fzoKe2&690

（5）设置求解条件(fluent)

（5.1）设置求解方法

http://s13/middle/9e19c10bzx6Ca29BmTa5c&690

（5.2）设置求解控制

http://s13/middle/9e19c10bzx6Ca29CyRK2c&690

（5.3）设置求解过程中的监视项目

http://s2/middle/9e19c10bzx6Ca29SOTT71&690

（5.4）对流场进行初始化

http://s11/middle/9e19c10bzx6Ca2a0LVg7a&690

（5.5）存盘

http://s10/middle/9e19c10bzx6Ca2a5YCde9&690

（6）计算(fluent)

http://s10/middle/9e19c10bzx6Ca2anNix69&690

（7）后处理(fluent)

查看压力云图

http://s7/middle/9e19c10bzx6Ca2aoSLY96&690

结果如下

http://s14/middle/9e19c10bzx6Ca2ayXGR1d&690

其它查看结果的方式，不再赘述。

 

【注意】上述求解中有一些细节性的设置地方，限于篇幅，本文不再详细说明，如果大家有疑问，请参看FLUENT中该例子的帮助。