THIẾT kế và mô PHỎNG làm VIỆC của vòi PHUN NHIÊN LIỆU sử DỤNG đĩa cản kết hợp DÒNG TIA XOÁY lốc để NÂNG CAO KHẢ NĂNG hòa TRỘN hỗn hợp gần vòi PHUN

THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG LÀM VIỆC CỦA VÒI PHUN NHIÊN LIỆU SỬ DỤNG ĐĨA CẢN KẾT HỢP DÒNG TIA XOÁY LỐC ĐỂ NÂNG CAO KHẢ NĂNG HÒA TRỘN HỖN HỢP GẦN VÒI PHUN là một đồ án hay giúp hiểu hơn về thiết kế mô phỏng hơn về công nghệ ô tô

Trang 1

TÓM TẮT

Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG LÀM VIỆC CỦA VÒI PHUN NHIÊN LIỆU

SỬ DỤNG ĐĨA CẢN KẾT HỢP DÒNG TIA XOÁY LỐC ĐỂ NÂNG CAO KHẢNĂNG HÒA TRỘN HỖN HỢP GẦN VÒI PHUN

Nhóm sinh viên thực hiện:

• Project 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của kết cấu đầu đốt tới chất lượng hòa

trộn của hỗn hợp sử dụng dòng tia kết hợp xoáy lốc

• Project 2: Ảnh hưởng của đĩa cản đơn tới chất lượng hòa trộn hỗn hợp

khu vực gần vòi phun đầu đốt nhiên liệu sử dụng dòng tia kết hợp lốcxoáy

• Project 3: Ảnh hưởng của đĩa cản kép tới chất lượng hòa trộn hỗn hợp

khu vực gần vòi phun đầu đốt nhiên liệu sử dụng dòng tia kết hợp xoáylốc

Từ 3 Project trên, đánh giá sự ảnh hưởng của vòi phun nhiên liệu sử dụng đĩa cảnkết hợp dòng tia xoáy lốc đến khả năng hòa trộn của nhiên liệu ở khu vực hỗn hợp gầnvòi phun Từ đó đưa ra các phương án lựa chọn thiết kế kết cấu vòi phun, bộ tạo xoáylốc

Trang 2

Thiết kế và mô phỏng làm việc của vòi phun nhiên liệu sử dụng đĩa cản kết hợp dòng tia xoáy lốc để nâng cao

khả năng hòa trộn hỗn hợp gần vòi phun.

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

2 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

- Các số liệu ban đầu được cho bởi giáo viên hướng dẫn

- Số liệu tham khảo từ các bài báo khoa học và các tài liệu liên quan

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

- Lý thuyết (25%): Lịch sử vòi phun, lý thuyết về phương pháp thể tích hữuhạn, tổng quan phần mềm mô phỏng Ansys

- Tính toán (35%): Tính toán thiết kế bộ tạo xoáy lốc (Swirler); tính toán,phân tích các thông số đầu vào; tính toán chia lưới, mô phỏng

- Kết quả (40%): Kết quả mô phỏng: trường nhiệt độ, trường vận tốc; phântích kết quả

5 Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):

- Bản vẽ lắp vòi phun xoáy lốc kép bản vẽ A3

- Bản vẽ bộ tạo xoáy lốc (Swiler) bản vẽ A3

- Bản vẽ kết quả hình ảnh mô phỏng bản vẽ A3

6 Họ tên người hướng dẫn: TS Lê Minh Đức

7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 31/08/2020

8 Ngày hoàn thành đồ án: 08/01/2021

Đà Nẵng, ngày 08 tháng 01 năm 2020

Trưởng Bộ môn Ô tô và Máy động lực Người hướng dẫn

Trang 3

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án tốt nghiệp lần này là một bước đi cần thiết cho chúng em nhằm hệ thốngcác kiến thức đã được học ở nhà trường sau gần 5 năm học Đồng thời nó giúp chonhóm bắt đầu làm quen với công việc của một kỹ sư về phân tích, thiết kế một thiết bị

để có thể đáp ứng tốt cho công việc sau này

Với nhiệm vụ được giao, thiết kế đề tài: “Thiết kế và mô phỏng làm việc củavòi phun nhiên liệu sử dụng đĩa cản kết hợp dòng tia xoáy lốc để nâng cao khả nănghòa trộn hỗn hợp gần vòi phun” Trong quá trình thiết kế, tính toán, tuy đã có nhiều cốgắng, nhưng do kiến thức còn hạn chế, và chưa có nhiều kinh nghiệm nên chắc chắnnhóm không tránh khỏi sai xót nhóm kính mong được sự góp ý chỉ bảo của các Thầy,

Cô để chúng em có thể hoàn thiện hơn đề tài này

Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, nhóm đã nhận được nhiều sự giúp đỡ,đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè Nhóm xin chânthành cảm ơn tất cả các thầy giáo, cô giáo trong Trường Đại học Bách khoa – Đại học

Đà Nẵng, Khoa Cơ khí Giao thông, đặc biệt chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thànhđến thầy TS Lê Minh Đức người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo chúng em trong suốtquá trình làm đồ tốt nghiệp

Nhóm sinh viên thực hiện

Trần Quốc Dương

Võ Ngọc DuyNguyễn Quang Tín

Trang 4

CAM ĐOAN LIÊM CHÍNH HỌC THUẬT

Tôi xin cam đoan trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp sẽ thực hiện nghiêm túccác quy định về liêm chính học thuật:

- Không gian lận, bịa đặt, đạo văn, giúp người học khác vi phạm

- Trung thực trong việc trình bày, thể hiện các hoạt động học thuật và kết quả từhoạt động học thuật của bản thân

- Không giả mạo hồ sơ học thuật

- Không dùng các biện pháp bất hợp pháp hoặc trái quy định để tạo nên ưu thếcho bản thân

- Chủ động tìm hiểu và tránh các hành vi vi phạm liêm chính học thuật, chủ độngtìm hiểu và nghiêm túc thực hiện các quy định về luật sở hữu trí tuệ

- Sử dụng sản phẩm học thuật của người khác phải có trích dẫn nguồn gốc rõràng

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong đồ án này là trung thực vàchưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đồ

án này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong đồ án đã được chỉ rõ nguồngốc rõ ràng và được phép công bố

Sinh viên thực hiện

Trần Quốc Dương

Võ Ngọc DuyNguyễn Quang Tín

Trang 5

MỤC LỤC

DANH SÁCH CÁC BẢNG

DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH

Trang 6

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt: TH: trường hợp

CFD: Computational Fluid Dynamic PSI: Pound per Square Inch

Trang 8

3 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu

• Phạm vi nghiên cứu: Vòi phun được sử dụng trong lò đốt công nghiệp

• Đối tượng nghiên cứu: Vòi phun nhiên liệu sử dụng đĩa cản kết hợp bộ tạo xoáylốc

4 Phương pháp nghiên cứu

• Dựa trên các bài báo khoa học về dòng tia xoáy lốc được tạo ra bởi bộ tạo xoáylốc hay thường được gọi là Swirler và các tài liệu liên quan khác về bộ môn khíđộng học

• Sử dụng phần mềm thiết kế Catia, phần mềm mô phỏng Ansys Student 2020R2

để thiết kế và mô phỏng quá trình hòa trộn và đốt cháy của hỗn hợp

5 Cấu trúc của đồ án tốt nghiệp

Đồ án tốt nghiệp gồm 5 chương:

• Chương 1: Tổng quan về công nghệ phun và hòa trộn nhiên liệu

Tổng quan về lịch sử phát triển vòi phun và hòa trộn nhiên liệu

• Chương 2: Giới thiệu phần mềm Ansys và phương pháp CFD

Giới thiệu phần mềm mô phỏng Ansys, khái niệm về phương pháp thể tích hữuhạn, chia lưới của miền tính toán

• Chương 3: Thiết lập thông số đầu vào và mô phỏng làm việc vòi phun

Tính toán các thông số đầu vào ảnh hưởng đến miền tính toán Thiết kế bộ tạo xoáylốc (Swirler)

Trang 9

• Chương 4: Phân tích, đánh giá và so sánh kết quả mô phỏng các trường hợpPhân tích, đánh giá kết quả về vận tốc hỗn hợp khu vực hòa trộn, nhiệt độ cháy củahỗn hợp.

• Chương 5: Kết luận và hướng phát triển

Kết luận sự ảnh hưởng của bộ tạo xoáy đến việc hòa trộn nhiên liệu sử dụng trong

lò đốt công nghiệp

Trang 10

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆP PHUN VÀ HÒA TRỘN

NHIÊN LIỆU

1.1 Tổng quan về công nghệ vòi phun nhiên liệu

Lịch sử phát triển của vòi phun trong lò đốt công nghiệp [[1]

Hầu hết các quy trình công nghiệp hiện đại được làm nóng bằng đầu đốt khí.Lịch sử phát triển của công nghệ lò đốt có thể được chia thành năm thế hệ

• Thế hệ thứ nhất

Hình 1.1 Thế hệ đầu đốt thứ nhất

Hình 1.2 Các loại đầu phun cải tiến của thế hệ thứ nhất

Đến giữa những năm 1800, khí đốt bắt đầu được sử dụng làm nhiên liệu côngnghiệp Các thành phần dễ cháy của những khí này là carbon monoxide và hydro, và

Trang 11

khí này có giá trị gia nhiệt khá thấp do hàm lượng carbon dioxide và nitơ cao Trongnhững ngày đầu tiên, có rất ít thiết bị được công nhận là đầu đốt Lò nung và lò đốtđược trang bị đơn giản với các bộ cấp khí và nhiên liệu (Hình 1.1), hai dòng khí nàytrộn lẫn và đốt cháy bên trong lò Mặc dù cách tiếp cận này đơn giản và có nhiều khảnăng xảy ra sai sót, nhưng nó hoạt động tốt, đặc biệt là trên các lò nhiệt độ cao Trênthực tế, khái niệm này vẫn tồn tại cho đến ngày nay với một số lò nấu chảy thủy tinhtái sinh và các lò luyện thép lộ thiên Tuy nhiên, cách tiếp cận này không phù hợp vớitất cả các ứng dụng Ngọn lửa thường quá lớn và trộn chậm để phù hợp với nhiềubuồng đốt, và đối với những khí có giá trị BTU (British Thermal Unit) thấp hơn,chúng dễ bị phụt ra ngoài trừ khi lò thực sự nóng hoặc không khí – nhiên liệu đượclàm nóng trước Việc tìm kiếm khả năng hòa trộn tốt hơn, cường độ và độ ổn địnhngọn lửa đã chiếm nhiều thời gian của các nhà nghiên cứu, trong đó có Robert Bunsen.Bunsen đã thiết kế một ống trộn sử dụng một tia nhiên liệu để cuốn không khí theo vàtạo ra một phần hỗn hợp trộn trước, sau đó đi qua một vòi đốt, nơi nó được đánh lửa.Theo thuật ngữ ngày nay, đây là một lò đốt khí quyển (Hình 1.2.a), được gọi như vậy

vì áp suất của hỗn hợp nhiên liệu - không khí rất gần với áp suất khí quyển Khí đi vào

lỗ ở đáy ống trộn có áp suất cột nước chỉ vài inch, do đó, nó thiếu lực để cuốn theo100% không khí cần cho quá trình đốt cháy Vì vật hỗn hợp hòa trộn trước (Premix)chỉ chứa khoảng 40% không khí cần thiết; phần còn lại cuốn vào ngọn lửa từ khu vựcxung quanh miệng phun Do đó, các vòi đốt khí quyển phải hoạt động trong môitrường có nhiều không khí Đầu đốt của Bunsen, và các thiết kế tương tự do nhữngngười khác phát triển, là tổ tiên của đầu đốt công nghiệp Premix ngày nay

Để tăng chất lượng hòa trộn cần tăng áp suất đầu vào của nhiên liệu, một ápsuất khí vài Pis sẽ làm được điều đó - nhưng hầu hết các hệ thống phân phối khí đốtcủa các thành phố thời đó không thể hoạt động ở áp suất cao như vậy Tuy nhiên, ởnhững nơi có sẵn nguồn cung cấp áp suất cao, các vòi đốt có thể được vận hành với100% hỗn hợp trộn sẵn Các ống trộn hoặc ống venturi cung cấp cho các vòi đốt nàytrông rất giống với các ống được sử dụng với các vòi đốt khí quyển Dòng nhiên liệu

có áp suất cao hơn phun vào cổ họng của ống trộn, tạo ra một lực hút đủ mạnh để húttất cả không khí đốt cần thiết (Hình 1.2.b) Điều này tạo ra ngọn lửa cháy nhanh hơn

dữ dội hơn phù hợp hơn với các quy trình công nghiệp Khi các đường ống dẫn khí đốt

tự nhiên áp suất cao bắt đầu lan rộng khắp vùng nông thôn, ngày càng có nhiều người

sử dụng công nghiệp tận dụng hiệu suất cao hơn của các đầu đốt này

Vào đầu những năm 1920, thiết bị hòa trộn nhiên liệu tỷ lệ (Hình 1.2.c) cũng

Trang 12

suất thấp, thường từ máy thổi hoặc quạt, chảy qua họng của bộ hòa trộn, tạo ra lực húthút nhiên liệu vào Nhiên liệu có thể ở áp suất khí quyển bởi vì nó được hút, chứkhông phải bị đẩy vào ống hòa trộn

• Thế hệ thứ hai

Như đã trình bày ở thế hệ thứ nhất, máy quạt đã được sử dụng để đưa không khívào khu vực hòa trộn với nhiên liệu Ở thế hệ thứ hai này không khí và nhiên liệu đượcđưa vào bộ hòa trộn có cánh quạt bên trong, sau đó hỗn hợp nhiên liệu – không khíđược đẩy đến đầu đốt Nhưng nhược điểm của phương pháp này là xuất hiện sự cháyngược, có thể gây ra các vụ nổ bên trong máy nén hoặc máy thổi Chúng có thể đượcngăn chặn bằng cách lắp đặt các thiết bị chống cháy trong các đường hỗn hợp, nhưngphương pháp ngăn chặn này có thể tốn chi phí cao Tất cả các đầu đốt đều có mộtphạm vi lưu lượng và tỷ lệ nhiên liệu – không khí mà trong phạm vi đó chúng hoạtđộng ổn định và đáng tin cậy Các tỷ lệ ổn định này được xác định bởi các giới hạn vềkhả năng cháy của nhiên liệu Ví dụ, tỷ lệ chính xác đối với khí tự nhiên là khoảng 10thể tích không khí trên một thể tích nhiên liệu, nhưng có thể làm cho hỗn hợp đốt cháytrong một phạm vi giàu nhiên liệu như năm phần không khí với một phần nhiên liệu vàcàng loãng (không khí dư) là 15 đến một phần nhiên liệu Những giới hạn này là mộtthuộc tính của hỗn hợp nhiên liệu - không khí; ngoài giới hạn này, quá trình đốt cháykhông tạo ra đủ nhiệt để giữ cho phản ứng dây chuyền tiếp tục và ngọn lửa sẽ tắt

Tốc độ dòng chảy của hỗn hợp nhiên liệu – không khí qua đầu đốt cũng có ảnhhưởng đến phạm vi hoạt động của nó Ở dòng chảy thấp, đầu đốt có hỗn hợp hòa trộntrước thường có phạm vi tỷ lệ ổn định rộng nhất Khi dòng hỗn hợp tăng lên, vận tốccủa nó qua đầu đốt tăng, và điều này có xu hướng đẩy ngọn lửa ra khỏi đầu đốt Để giữcho nó được ổn định trên đầu đốt, nhiều nhiệt hơn phải được cấp lại cho hỗn hợp nhiênliệu – không khí đi vào Điều này đòi hỏi ngọn lửa nóng hơn và hỗn hợp gần với tỷ lệchính xác hơn Kết quả là một đường bao hiệu suất trông giống như Hình 1.3 Cuốicùng, tốc độ hỗn hợp tăng cao đến mức mà tỷ lệ nhiên liệu – không khí hội tụ tại mộtđiểm Tại điểm đó, ngọn lửa sẽ tắt khi có sự tác động dù là nhỏ nhất

Trang 13

Hình 1.3 Đường bao hiệu suất

• Thế hệ thứ 3

Với các đầu đốt hòa trộn trước, ở tốc độ hỗn hợp thấp, sẽ hình thành những quảcầu lửa nhỏ tập trung ngay trước đầu đốt dẫn tới hiện tượng cháy ngược buộc tốc độcủa hỗn hợp phải cao hơn mức cần thiết Đến thế hệ thứ ba, các dòng không khí thứcấp hoặc không khí pha loãng được hút vào xung quanh các đầu đốt Hình 1.4, làm mátnhững điểm nóng nhỏ đó và khuấy động không khí trong lò tạo ra sự đồng nhất tốt hơn

để khắc phục hiện tượng cháy ngược mà không cần phải tăng tốc độ của hỗn hợp Tuynhiên, trên những lò hoạt động ở nhiệt độ cao hơn, cách duy nhất để tránh hiện tượngcháy ngược là định kỳ tắt các đầu đốt Một vấn đề khác nảy sinh trên các lò đốt cónhiều đầu đốt hoạt động trong thời gian dài với tốc độ nung thấp là sự không đồng đềunhiệt độ trong buồng đốt: Nhiệt độ rất cao ngay trước đầu đốt và thấp ở các vùng khác

Để tránh được những vấn đề này, các nhà thiết kế đã lắp đặt các vòi phun khí gần cácđầu đốt (Hình 1.5) Không khí từ các vòi phun này hấp thụ một phần nhiệt độ và nhiệt

dư thừa của ngọn lửa, đồng thời khuấy động các khí ứ đọng trong buồng đốt Khi cầntăng nhiệt độ và kéo dài lâu hơn, các nhà thiết kế đôi khi sử dụng các tia khí đốt hoặcdầu nhiên liệu bên ngoài, bơm nhiên liệu phụ vào vỏ ngọn lửa (Hình 1.6)

Trang 14

Hình 1.4 Đầu đốt sử dụng dòng không khí pha loãng để hòa trộn

Hình 1.5 Đầu đốt sử dụng dòng không khí pha loãng phụ

Hình 1.6 Đầu đốt sử dụng đường nhiên liệu phụ

• Thế hệ thứ tư

Trang 15

Vào đầu những năm 1920, một số mẫu đầu đốt hỗn hợp với vòi phun độc lập đãđược bán thương mại Kết cấu khá đơn giản: cơ bản là hai ống đồng tâm, một ống dẫnkhông khí và ống kia dẫn nhiên liệu Hai dòng được tách biệt cho đến khi đốt cháychúng, vì vậy hiện tượng cháy ngược không còn là vấn đề Tuy nhiên, ngoài điều này,những đầu đốt này không có nhiều cải tiến so với các thiết kế đầu đốt Premix Ở tốc độphun cao, ngọn lửa sẽ bốc ra dễ dàng và vận tốc của dòng khí và nhiên liệu phải đượckiểm soát cẩn thận để đảm bảo ngọn lửa sạch và ổn định

Các nhà thiết kế đã sớm biết cách kéo dài phạm vi tốc độ và tỷ lệ cháy bằngcách thêm một số loại thiết bị ổn định ngọn lửa như cánh quay, đĩa hoặc các vật cản ởđiểm mà không khí và nhiên liệu gặp nhau lần đầu tiên để hỗ trợ quá trình trộn Theothời gian, các bộ ổn định ngọn lửa phức tạp và phức tạp hơn đã được thiết kế, và cácđường bao hiệu suất của đầu đốt được mở rộng Chúng có thể được đẩy lên tốc độcháy cao hơn, giảm xuống thấp hơn và hoạt động trên một phạm vi tỷ lệ nhiên liệu –không khí rộng hơn một chút so với đầu đốt hòa trộn trước

Chiến tranh thế giới thứ hai và chiến tranh Triều Tiên đã buộc phải phát triển các kimloại và vật liệu mới, và cùng với chúng, các chu trình gia nhiệt mang lại những đặctính tốt nhất cho những loại vật liệu này Điều này đã tạo ra nhu cầu về các đầu đốt cóthể hoạt động trên phạm vi tỷ lệ nhiên liệu – không khí (đặc biệt là không khí dư thừa)rộng hơn nhiều so với trước đây Các nhà thiết kế đã đáp ứng với các đầu đốt có thểvận hành từ tỷ lệ hỗn hợp chính xác đến cực kỳ tinh gọn, thường bằng cách giữ cốđịnh luồng khí đốt ở tốc độ tối đa và điều chỉnh dòng khí để phù hợp với yêu cầu nhiệt

độ của từng quy trình Như vậy các nhà thiết kế đã thiết ra các đầu đốt trộn theo giaiđoạn Có nhiều thiết kế khác nhau nhưng ý tưởng cơ bản là kiểm soát nhiên liệu vàluồng không khí để tỷ lệ của chúng không vượt ra ngoài giới hạn dễ cháy của hỗn hợp

ở bất cứ thời điểm nào diễn ra quá trình đốt cháy

• Thế hệ thứ năm

• Trong những thế hệ trước, vòi phun đã loại bỏ được nhiều vấn đề như sự cháyngược, sự đồng đều của ngọn lửa trong lò đốt…v.v Một mối quan tâm khác là sự giatăng NOx trong quá trình cháy Phần lớn NOx hình thành trong phần giây, đó là khinhiệt độ ngọn lửa tăng lên đến đỉnh điểm từ 2.800 đến 3.200 o F (1.538 o C đến1.760 o C) Nếu nhiệt độ đỉnh đó có thể được ép dưới 2.800 o F, hoặc nếu khoảng thờigian trên 2.800 o F có thể được giảm thiểu (Hình 1.7), thì NOx sẽ hình thành ít hơn

Có ba cách làm giảm thiểu Nox nhưng không làm ảnh hưởng đến mục đích sử dụng

Trang 16

 Làm chậm tốc độ cháy, cho phép mất nhiệt bức xạ từ ngọn lửa để giải phóngmột phần nhiệt từ nhiên liệu đang cháy, kéo nhiệt độ xuống

 Tiêm một loại lưu chất giảm nhiệt nào đó vào ngọn lửa ngay trước khi ngọn lửa

có xu hướng đạt đến nhiệt độ cao nhất, như hơi nước, khí thải Cách này cònđược gọi là tuần hoàn khí thải

 Giảm hàm lượng oxy trong không khí cháy để giảm nhiệt độ ngọn lửa Thường

xử lý bằng cách hòa trộn khí thải với không khí đốt

Hình 1.7 Sự hình thành NOx theo thời gian và nhiệt độ trong lò đốt

1.2 Mục đích nghiên cứu đề tài

Mục đích đề tài là để nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước đĩa cản đơn và đĩacản kép, chiều dài vòi phun kết hợp dòng tia xoáy lốc tới chất lượng hòa trộn hỗn hợp

ở khu vực gần vòi phun của đầu đốt nhiên liệu và mô phỏng được quá trình cháy khi

sử dụng đầu đốt

1.3 Phương pháp nghiên cứu

• Sử dụng nguồn tài liệu từ các bài báo khoa học về dòng tia xoáy lốc được tạo rabởi bộ tạo xoáy lốc hay thường được gọi là Swirler và các tài liệu liên quankhác về khí động học

• Sử dụng module Ansys Fluent trong phần mềm Ansys để mô phỏng, dự đoáncác hiện tượng và kết quả xảy ra trong thực tế

Trang 17

Chương 2 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM ANSYS VÀ

PHƯƠNG PHÁP SỐ CFD

2.1 Giới thiệu về phần mềm Ansys mà mô-đun Ansys Fluent

2.1.1 Giới thiệu về phần mềm Ansys

Ansys là phần mềm bậc cao dùng để mô phỏng, khảo sát rất nhiều ứng dụng, hiệntượng ngoài thực tế dựa trên việc chia lưới theo phương pháp thể tích hữu hạn [[2] Ansys giúp các công ty, các nhà thiết kế dự đoán được chính xác hiện tượng sẽ xảy

ra với những giả thiết có trước, và khảo sát những vấn đề tồn tại mà không cần phảixây dựng mô hình thực tế Việc này giúp tiết kiệm được rất nhiều thời gian và chi phícho các công ty, đặc biệt là trong những công ty làm trong lĩnh vực hàng không vũ trụvới chi phí để xây dựng mô hình thực tế quá cao Hiện nay, tại hầu hết các công ty lớn

và các trường đại học thì Ansys được ứng dụng rộng rãi ở hầu khắp các lĩnh vực như

cơ khí, điện, vật liệu, hóa học hay xây dựng Ansys chính là một công cụ đắc lực choquá trình nghiên cứu và phát triển sản phẩm và trở thành phần mềm cốt lõi phục vụnghiên cứu

Hình 2.1 Giao diện phần mềm Ansys Student 2020R2

2.1.2 Giới thiệu về module Ansys Fluent

Trang 18

hay Euler Các thông số trong cài đặt chính giúp chúng ta khép kín được các ràng buộc

để Ansys tính toán Ansys fluent chứa các part chúng ta có thể thiết kế mô hình 2D, 3Dhoặc chuyển đổi từ các phần mềm khác vô cùng linh hoạt Cũng trong module này, cácthông số như môi chất( độ nhớt, chế độ chảy, khối lượng riêng ), điều kiện vào, ra( vận tốc, nhiệt độ, áp suất ) được cài đặt nhằm mô phỏng một cách gần nhất với thực

tế, giúp kết quả được khách quan hóa

Một module Fluent làm việc theo trình tự sau:

Hình 2.2 Hộp thoại Fluent

– Geometry: Thiết kế, xây dựng mô hình; đưa các tài liệu hình học của bài toán cầngiải từ các phần mềm khác

– Mesh: Chia lưới mô hình

– Setup: Thiết lập các thông số đầu vào, điều kiện biên, lựa chọn mô hình tính toán – Solution: Giải nghiệm bài toán

– Results: Hiển thị kết quả mô phỏng

2.2 Giới thiệu về phương pháp CFD

Động lực học chất lỏng tính toán hay CFD (Computational Fluid Dynamic) là phântích các hệ thống liên quan đến dòng chất lỏng, truyền nhiệt và các hiện tượng liênquan như phản ứng hóa học bằng phương pháp mô phỏng dựa trên máy tính [[3] Kỹthuật này rất mạnh mẽ và trải rộng trên nhiều lĩnh vực ứng dụng công nghiệp và phicông nghiệp Một số ví dụ như :

• Khí động học của máy bay và các phương tiện

• Thủy động lực học của tàu

• Nhà máy điện: Đốt trong động cơ đốt trong và khí đốt tua bin

• Turbo: Chảy bên trong các đoạn quay, bộ khuếch tán

• Kỹ thuật điện và điện tử: Làm mát thiết bị bao gồm các vi mạch

Trang 19

• Môi trường bên ngoài và bên trong của tòa nhà: tải trọng gió và sưởi ấm hoặcthông gió

• Kỹ thuật hàng hải: tải trọng lên các công trình ngoài khơi

• Kỹ thuật môi trường: phân phối chất ô nhiễm và nước thải

• Thủy văn và hải dương học: chảy trên sông, cửa sông, đại dương

• Khí tượng học: dự đoán thời tiết

• Kỹ thuật y sinh: máu chảy qua động mạch và tĩnh mạch

2.2.1 Phương pháp thể tích hữu hạn

Thể tích hữu hạn là một đơn vị thể tích không gian không lớn quá, cũng khôngnhỏ quá Ví dụ như trong vật lý khi khoanh vùng vật chất để xét, ta chọn một vùng vừaphải để nó đủ nhỏ, để có thể xem tính chất của các hạt nằm trong phạm vi đang xét gầngần nhau, nhưng thể tích ta đang xét không quá nhỏ để số lượng hạt vật chất chứatrong đó là vô cùng lớn Trong miền tính toán, ta chọn một thể tích hữu hạn V đượcbao bởi mặt kín S Trong trường hợp một chiều (hai chiều nếu tính cả chiều thời gian)thì thể tích V được thay bằng miền D và mặt S được hiểu là biên G của miền D Thểtích hữu hạn và mặt bao của nó được gọi là thể tích kiểm soát và mặt kiểm soát Thôngthường chúng cố định trong không gian theo thời gian, nhưng về nguyên tắc khôngnhất thiết lúc nào cũng như vậy Lấy tích phân phương trình định luật bảo toàn khốilượng ta được phương trình định luật bảo toàn khối lượng dạng tích phân [[4]:

Trang 20

Hình 2.4 Phần tử trong miền tính toán

(2.3)Đây chính là công thức cho phương trình bảo toàn động lượng trong phương pháp thểtích hữu hạn

2.2.2 Mô hình tính toán

2.2.2.1 Số Reynolds

Trong cơ học chất lưu, số Reynolds là một giá trị không thứ nguyên biểu thị độlớn tương đối giữa ảnh hưởng gây bởi lực quán tính và lực ma sát trong (tính nhớt) lêndòng chảy [[5]

Số Reynolds được định nghĩa theo công thức:

Trong đó: ρ - Mật độ vật chất của môi trường đang xét (kg/m3)

- Vận tốc đặc trưng của dòng chảy (m/s)

- Chiều dài đặc trưng của dòng chảy (m)

µ - Độ nhớt động lực học của môi trường (kg/(m.s))

ν - Độ nhớt động học của môi trường (m2/s)

Số Reynolds có thể sử dụng như một tiêu chí để phân loại dòng chảy, tùy theocác dạng dòng chảy mà ta có các giới hạn khác nhau của số Re, đối với dạng dòngchảy trong ống trụ ta có:

Trang 21

Hình 2.5 Dòng chảy tầng và dòng chảy rối

Số Reynolds (Re) giúp dự đoán các dạng dòng chảy trong các tình huống lưulượng chất lỏng khác nhau [6] Ở số Reynolds thấp, nơi mà lực nhớt chiếm ưu thế ,cácdòng chảy có xu hướng bị chi phối bởi dòng chảy tầng; trong khi ở số Reynolds cao,dòng chảy bị chi phối bởi lực quán tính, có xu hướng tạo ra các dòng chảy rối Sự rốiloạn dòng chảy này là kết quả của sự khác biệt về tốc độ và hướng của chất lỏng, đôikhi có thể giao nhau hoặc thậm chí di chuyển ngược với hướng tổng thể của dòng chảy(dòng xoáy) Các dòng xoáy này bắt đầu khuấy động dòng chảy, sử dụng hết nănglượng trong quá trình này, điều này đối với chất lỏng làm tăng cơ hội tạo ra sự xâmthực

Số Reynolds có các ứng dụng rộng rãi, từ dòng chảy chất lỏng trong đường ốngđến luồng không khí qua cánh máy bay Nó được sử dụng để dự đoán sự chuyển đổi từdòng chảy tầng sang dòng chảy hỗn loạn và được sử dụng trong điều chỉnh tỷ lệ củacác tình huống dòng chảy tương tự nhưng có kích thước khác nhau, chẳng hạn nhưgiữa mô hình máy bay trong đường hầm gió và phiên bản kích thước đầy đủ Các dựđoán về sự bắt đầu của nhiễu động và khả năng tính toán các hiệu ứng mở rộng có thểđược sử dụng để giúp dự đoán hành vi của chất lỏng trên quy mô lớn hơn

2.2.2.2 Các mô hình rối trong CFD

Ngày nay, các dòng chảy hỗn loạn có thể được tính toán bằng nhiều cách tiếpcận khác nhau hoặc bằng cách giải các phương trình Navier-Stokes trung bình theo sốReynolds với các mô hình phù hợp cho các đại lượng hỗn loạn hoặc bằng cách tínhtoán chúng trực tiếp Việc lựa chọn một mô hình phù hợp được dựa trên nhiều yếu tốnhư :

• Các tính chất vật lý của dòng chảy

Trang 22

• Tài nguyên máy tính và thời gian tính toán

Một số mô hình rối tiêu biểu [7]

Mô hình Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS):

+ Mô hình độ nhớt xoáy (EVM): Một giả định rằng ứng suất hỗn loạn tỷ lệ

với tốc độ biến dạng trung bình Hơn nữa độ nhớt xoáy được suy ra từ cácphương trình chuyển động hỗn loạn (thường là k + một đại lượng khác)

+ Mô hình độ nhớt xoáy không tuyến tính (NLEVM): Ứng suất xoáy được

mô hình hóa như một hàm phi tuyến tính của gradient vận tốc trung bình.Thang đo hỗn loạn được xác định bằng cách giải các phương trình chuyểnđộng (thường là k + một đại lượng khác)

+ Mô hình ứng suất vi sai (DSM): Mô hình này bao gồm các mô hình vận

chuyển ứng suất Reynolds (RSTM) hoặc mô hình khép kin bậc hai (SOC).Một mô hình cần đến để giải các phương trình chuyển động cho tất cả cácứng suất hỗn loạn

Tính toán các đại lượng dao động :

+ Mô phỏng xoáy lớn (LES): Một mô hình tính toán dòng chảy thay đổi theo

thời gian, nhưng lập mô hình chuyển động ở quy mô lưới phụ scale)

(sub-grid-+ Mô phỏng số trực tiếp (DNS): DNS là một mô hình cần đến để giải quyết

quy mô nhỏ nhất của dòng chảy

Hình 2.6 Phạm vi ứng dụng của các mô hình tính toán dòng rối trong CFD

2.2.3 Giới thiệu về y +

2.2.3.1 Lớp biên

Trong vật lý và cơ học chất lỏng, lớp biên là lớp chất lỏng ở vùng lân cận trựctiếp của bề mặt giới hạn nơi ảnh hưởng của độ nhớt là đáng kể [8] Lớp biên cho phépchất lỏng chuyển tiếp từ dòng tự do có vận tốc U0 tới vận tốc bằng 0 tại tường Thành

Trang 23

phần vận tốc pháp tuyến đối với bề mặt nhỏ hơn nhiều so với vận tốc tiếp tuyến với bềmặt: v << u Chiều dày lớp ranh giới δ được định nghĩa là khoảng cách từ bề mặt màvận tốc đạt tới 99% vận tốc dòng tự do Trong lớp biên, biên dạng vận tốc thay đổinhanh chóng và có thể được chia thành ba vùng: viscous sublayer, log- layer và outerlayer, như thể hiện trong Hình dưới đây.

Hình 2.7 Các vùng của lớp biên

Việc phân tích lớp biên sát với tường cung cấp sự thể hiện chính xác về mặt cắtcủa nó, dẫn đến các dự đoán chính xác về ứng suất cắt của tường, áp suất bề mặt, ảnhhưởng của các lực và gradient áp suất bất lợi

Hình 2.8 Áp suất bất lợi và sự phân tách dòng chảy qua vật thể

2.2.3.2 Giá trị y+

Y+ là một đại lượng không thứ nguyên khoảng cách từ tường đến một điểmtrong dòng chảy [9] Nó là một thông số quan trọng để lựa chọn các mô hình tính toán

Trang 24

Bằng cách sử dụng thang đo log và các phương trình thực nghiệm để phi thứnguyên vận tốc u + và khoảng cách từ tường y + [10] Biên dạng vận tốc của các lớpbiên có dạng có thể dự đoán được, như được hiển thị bên dưới bởi đường màu xanhtrong Hình 2.9 Có hai phương trình khác, được hiển thị qua các đường màu đen , đãđược suy ra để ghi lại biên dạng của lớp viscous sublayer và log-layer

Hình 2.9 Giá trị y+ của các lớp biên

Khi giải lớp viscous sublayer chương trình sẽ đánh giá vận tốc tại mỗi ô lưới vàgiá trị y+ < 5 là bắt buộc, điều này sẽ đòi hỏi nhiều phần tử lưới hơn (Hình 2.10a).Điều này sẽ dẫn đến thời gian chia lưới và giải nghiệm lâu hơn và yêu cầu nhiều tàinguyên hệ thống máy tính hơn Nếu không yêu cầu cao về độ chính xác, giá trị 500 >

y+ > 30 là hợp lý, khi đó phần mềm sẽ sử dụng một hàm thực nghiệm gọi là WallFunction để tính toán và giải nghiệm, điều này sẽ dẫn đến ít nỗ lực chia lưới và thờigian tính toán hơn (Hình 2.10b)

Hình 2.10 Độ mịn của lưới khi giải lớp Viscous sub-layer và lớp log-layer

2.2.4 Lưới tính toán

Lưới tính toán theo phương pháp số được định nghĩa là những điểm rời rạc màtại đó các biến được tính như biến vận tốc, áp suất, nhiệt độ, v.v Lưới là sự rời rạc của

Trang 25

miền hình học cần giải, lưới này là bước trung gian tới nghiệm cần giải Mục tiêuchính của kỹ thuật lưới là có một nghiệm không phụ thuộc vào lưới Chất lượng lướiđóng một vai trò quan trọng về độ chính xác và tính ổn định của nghiệm số [3].

Các phần tử của lưới được chia thành phần tử 2D và 3D [11] Trong phần tửlưới 3D có các loại sau: Tetrahedral, Pyramid, Prysm, Hexadra, Polyhedrall Trongphần tử lưới 2D có các loại: Triangle, Quadrilateral, Polygonal

Hình 2.13 Lưới cấu trúc

Lưới không cấu trúc: Có thể chia trên các miền hình học phức tạp Do tính chất

Trang 26

Hình 2.14 Lưới không cấu trúc

Các khái niệm :

• Cell: Thể tích kiểm soát trong đó miền bị chia

nhỏ,

• Node: Điểm nút

• Cell center: Điểm trung tâm của một ô (cell)

• Egde: Biên của một mặt (face),

• Face: Biên của một ô (cell),

• Zone: Nhóm các điểm nút (Node),

mặt (face) and ô (cell),

• Domain = Nhóm nút (Node), mặt (face)

và khu vực ô (cell zone)

Trang 27

• Đối với cùng một số lượng ô, lưới hexahedral sẽ cho nghiệm chính xác hơn, đặcbiệt nếu các đường lưới được sắp xếp thẳng hàng với dòng chảy.

• Mật độ lưới phải đảm bảo để bắt tất cả các đặc điểm dòng chảy có liên quan

• Lưới tiếp giáp với tường phải đủ mịn để phân giải dòng chảy lớp biên Trongcác lớp biên, các loại lưới Quad, Hex và prism/wedge được ưu tiên hơn so vớilưới Tri’s, Tets hoặc Pyramids

Có 3 tiêu chuẩn chính: Skewness, Smothness, Aspect ratio

• Tiêu chuẩn skewness: Có 2 phương pháp xác định số Snewness

 Dựa trên thể tích ô tiêu chuẩn:

•

• Chỉ áp dụng lưới triangles và lưới tetrahedra

 Dựa trên độ lệch so với góc đều chuẩn hóa:

• Skewness = max

• Áp dụng cho tất cả các hình dạng ô và mặt

• Luôn sử dụng cho lưới prisms and pyramids

Phạm vi skewness: Giá trị của skewness càng gần về 0 thì lưới càng tốt

Trang 28

Bảng 2.1 Bảng đánh giá chất lượng skewness

Tiêu chuẩn Smoothness and Aspect ratio:

• Thay đổi kích thước dần dần (Smoothness)

Hình 2.18 Độ đồng đều kích thước các cell

• Aspect ratio là tỷ lệ giữa chiều dài cạnh dài nhất và chiều dài cạnh ngắn nhất.Bằng 1 (lý tưởng) đối với tam giác đều hoặc hình vuông

Hình 2.19 Tỉ lệ khung hình của phần tử trong lưới

Chương 3: THIẾT LẬP THÔNG SỐ ĐẦU VÀO VÀ MÔ PHỎNG LÀM

VIỆC VÒI PHUN

3.1 Nhiệm vụ thiết kế và tính toán.

Project 1: Trần Quốc Dương: Ảnh hưởng của kết cấu đầu đốt tới chất lượng hòa trộn

của hỗn hợp khí sử dụng dòng tia kết hợp xoáy lốc

- Thiết kế swirler và vòi phun có kính thước đã cho (swirler có thể tham khảokích thước tiêu chuẩn để thiết kế) Đánh giá số swirler number sau thiết kế

- Mô phỏng CFD (sử dụng Ansys Fluent) để đánh giá độ dài ống phun (Nhiênliệu + không khí) tới chất lượng hòa trộn hỗn hợp gần vòi phun

- Chiều dài vòi phun (L=xD, D=40 mm) được cho ở Bảng 3.1

Trang 29

Bảng 3.1 Bảng kết quả mô phỏng theo sự thay đổi kết của đầu đốt tới chất lượng hòatrộn hỗn hợp gần vòi phun

Kết quảL

Trường vận tốc(m/s)

Trường nhiệt độ(K)

0D2D4D6D8D10D15D

Project 2: SV Nguyễn Quang Tín: Ảnh hưởng của đĩa cản đơn tới chất lượng hòa trộn

của hỗn hợp khí sử dụng dòng tia kết hợp xoáy lốc

- Thiết kế swirler và vòi phun có kính thước đã cho (swirler có thể tham khảokích thước tiêu chuẩn để thiết kế) Đánh giá số swirler number sau thiết kế

- Lắp 1 đĩa cản hình trụ tròn (đĩa tròn, chiều dày 1mm, đường kính d0 thayđổi theo bảng 3 tại cửa ra

- Dùng Ansys Fluent để mô phỏng làm việc của 2 tia phun để thiết kế (có kếthợp đĩa cản ở trên)

- Phân tích và đánh giá kết quả theo trường hợp mô phỏng ở Bảng 3.2.(d=5mm)

Bảng 3.2 Bảng kết quả mô phỏng theo sự thay đổi đường kính của đĩa cản tớichất lượng hòa trộn hỗn hợp gần vòi phun

Kết quảd0

Trường vận tốc(m/s)

Trường nhiệtđộ(K)

2d2.5d3d3.5d4d4.5d5d5.5d6d

Trang 30

Project 3: SV Võ Ngọc Duy: Ảnh hưởng của đĩa cản kép tới chất lượng hòa

trộn hỗn hợp khu vực gần vòi phun đầu đốt nhiên liệu sử dụng dòng tia kết hợp lốcxoáy

- Thiết kế swirler và vòi phun có kính thước đã cho (swirler có thể tham khảokích thước tiếu chuẩn để thiết kế) Đánh giá số swirler number sau thiết kế

- Lắp 1 đĩa cản hình trụ tròn (đĩa tròn, chiều dày 1mm, đường kínhd0=6d=30mm tại cửa ra)

- Bố trí một đĩa tròn đồng trục với đĩa tròn d0, chiều dày 1mm, Khoảng cách

thay đổi (H) trong Bảng 3.3 Bảng kết quả mô phỏng theo sự thay đổi

kích thước đĩa cản D0 và khoảng cách H

- Dùng Ansys Fluent để mô phỏng làm việc của 2 tia phun thiết kế (có sự kếthợp của 2 đĩa cản đồng trục

- Phân tích và đánh giá kết quả theo Bảng 3.3 Bảng kết quả mô phỏng theo sựthay đổi kích thước đĩa cản D0 và khoảng cách H:

Bảng 3.3 Bảng kết quả mô phỏng theo sự thay đổi kích thước đĩa cản D0 vàkhoảng cách H

D0H

Trang 31

• Hình 3.1 Thông số hình học của vòi phun, đĩa cản và domain

• 1 Đầu vào nhiên liệu; 2 Đầu vào không khí; 3 Bộ tạo xoáy – Swirler; 4 Vòiphun tia ngoài; 5 Vòi phun tia trung tâm; 6 Đĩa cản 1; 7 Đĩa cản 2; 8: Tường

bao; 9 Đầu ra

• 3.3.2 Số Reynolds.

• Để đảm bảo trạng thái chất lỏng trước khi đi qua bộ tạo xoáy lốc là dòngchảy tầng nhóm sẽ đi nghiên cứu dòng chất lỏng có số Reynolds được cho trước như

Bảng 3.4 với:

• R ej: Số Reynolds number của vòi phun tia trung tâm

• R ea: Số Reynolds number của vòi phun tia ngoài

Bảng 3.4 Số Reynolds đầu vào của vòi phun tia trung tâm và vòi phun tia ngoài

•

• 3.3 Tính toán thiết kế bộ tạo xoáy lốc – Swirler

• Swirler là một thiết bị được thiết kế để tạo ra dòng xoáy lốc giúp nâng

Trang 32

dụng rộng rãi trong các buồng đốt, các ống trao đổi nhiệt và trong các động cơ turbinkhí

• Swirler thường có hai biên dạng cánh là dạng cánh thẳng và dạng cánhcong Dạng cánh cong tạo dòng xoáy lốc tốt hơn nhưng khó chế tạo hơn vì vậy giáthành cũng đắt hơn

• 3.3.1 Số xoáy

• Một thông số quan trọng trong dòng chảy xoáy là số xoáy (swirlnumber) được kí hiệu là SN Nó cho phép tạo ra một vùng tuần hoàn hình xuyến đểtăng khả năng hòa trộn, đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và ngăn chặn sự hình thành NOX

•

• Hình 3.2 Các thông số hình học của bộ tạo xoáy lốc

• Theo [12] ta có số xoáy SN đối với biên dạng cánh cong được định nghĩasao cho :

•

(3.1)

• Dhub : Đường kính trong của Swirler,

• Dsw : Đường kính ngoài của Swirler,

Theo [13] ta có các khoảng giá trị giới hạn được cho theo Bảng 3.5:

Bảng 3.5 Bảng giới hạn một số thông số của bộ tạo xoáy lốc

Trang 33

• Hình 3.3 Các thông số hình học của cánh swiler

• 3.3.2.1 Chiều rộng của cánh swirler

• Theo như các thông số đã biết trước ta có chiều dài Swirler H = 80mm, = 55°

Trang 34

Trang 35

• Hình 3.4 Hình vẽ 2D của biên dạng cánh

• 3.3.3 Diện tích dòng chảy của Swirler - A sw

• Theo [12] diện tích dòng chảy của Swirler có thể được tính thông quacác thông số hình học theo công thức sau:

Trang 36

•

• Hình 3.5 Hình vẽ 3D và các hình chiếu của Swirler

• 3.4 Tính toán giá trị vận tốc đầu vào.

• Trong cơ học chất lưu, số Reynolds là một giá trị không thứ nguyên biểu

thị độ lớn tương đối giữa ảnh hưởng gây bởi lực quán tính và lực ma sát tronglên dòng chảy

• Theo [5] số Reynolds được định nghĩa theo công thức:

(3.8)

• Trong đó: ρ - Mật độ vật chất của môi trường đang xét (kg/m3),

• - Vận tốc đặc trưng của dòng chảy (m/s),

• - Chiều dài đặc trưng của dòng chảy (m),

• µ - Độ nhớt động lực học của môi trường (kg/(m.s)),

ν - Độ nhớt động học của môi trường (m2/s)

• Từ (3.8) ta có công thức tính giá trị vận tốc theo số Reynolds:

•

(3.9)

• Cũng theo [5] ta có công thức tính chiều dài đặc trưng :

• Dạng ống hình trụ tròn: – Đường kính trong của ống

• Dạng ống hình vòng: = D0 - Di

Trang 37

• Trong đó:

+ Do là đường kính bên trong của ống bên ngoài,

+ Di là đường kính bên ngoài của ống bên trong

• Giá trị của độ nhớt động học phụ thuộc tùy vào loại chất lỏng và nhiệt độ củachất lỏng đó ở trạng thái đang xét

• Bảng 3.6 Bảng giá trị đầu vào nhiệt đọ T, mật độ ρ, chiều dài đặc trưng và hệ

• ( ∗ ) Số liệu được lấy theo các tài liệu số [16] và [17]

• Thay các giá trị vào (3.9) ta có các giá trị vận tốc đầu vào như

• 3.5 Tính chiều cao ô đầu tiên ∆ y 1

• Theo [18] chiều cao ô đầu tiên được định nghĩa sao cho :

(3.10)

- Khoảng cách từ tường,

• µ - Độ nhớt động lực học của môi trường (kg/(m.s)),

• ρ - Mật độ vật chất của môi trường đang xét (kg/m3),

•

R ej

Trang 38

•2

•

C

•10

•2

•

U

•10

•20

•

∆

• 500

•0

•N

•0.

•0

•N

•0.

•N

•0

•K

•0.

•0

•K

•0.

•K

• 1000

•0

•N

•0.

•0

•N

•0.

•N

•0

•K

•0.

•0

•K

•0.

•K

0

•0

•N

•0.

•0

•N

•0.

•N

R ej

Trang 39

•0

•K

•0.

•0

•K

•0.

•K

• 2000

•0

•N

•0.

•0

•N

•0.

•N

•0

•K

•0.

•0

•K

•0.

•K

•

giá trị của dòng chất lỏng chảy trong vòi phun tia trung tâm

giá trị của dòng chất lỏng chảy trong vòi phun tia ngoài

• 3.6 Cài đặt mô phỏng làm việc vòi phun trong mô-đun Ansys Fluent

• 3.6.1 Tải dữ liệu hình học vào thẻ Geometry

• Đầu tiên nháy chuột phải vào thẻ Geometry, sau đó chọn mục New SpaceClaimGeometry như Hình 3.6

•

• Hình 3.6 Nội dung thẻ Geometry

• Giao diện môi trường Geometry xuất hiện (Hình 3.7):

• Trên thanh công cụ trong môi trường Geometry, Chọn File  Chọn Open để mởtải mô hình đã vẽ trên phần mềm Catia Sau khi mô hình tải xong, kết quả như

Trang 40

•

• Hình 3.7 Giao diện môi trường Geometry

•

• Hình 3.8 Hình học trong môi trường Geometry

• 3.6.2 Chia lưới mô hình trong môi trường Mesh

Định dạng
Số trang	243
Dung lượng	44,92 MB