Báo cáo khoa học:
Những kết quả nghiên cứu bước đầu về ứng dụng
phần mềm fluent trong tính toán dòng nhiều pha
Những kết quả nghiên cứu bớc đầu về ứng dụng phần mềm
fluent trong tính toán dòng nhiều pha
Some results of the initial study on applying Fluent software in calculating multi
phase flow
Hong Đức Liên
1
, Nguyễn Thị Thanh Loan
1

summary
This paper presents some results of the initial study on applying Fluent software in calculating
hydro-aerodynamics. The application is used to solve the problem about the Numerical simulations
of Metan burning in burning chamber. This has proclaimed that the calculation and simulation of
kinetics parameters could be done entirely. From that, we can calculate to design quickly,
accurately and effectively machines and hydro-aero equipments.
Keywords: Fluent software, hydro-aerodynamics, two phase flow

1. đặt vấn đề
Lý thuyết dòng phun rối hai pha đã giành đợc sự quan tâm nghiên cứu của nhiều nhà khoa học

+ Tại miệng ra hay trục đối xứng
0;0 =


=


nn
k


+ Dòng chảy tự do: k = 0;

= 0
+ Gần thành rắn: phụ thuộc vào hệ số Reynolds
2.2. Phơng pháp số sử dụng trong phần mềm Fluent
Tính toán đơn
Phơng pháp tính đơn lẻ trớc đây thờng sử dụng tính toán trong Fluent 4. Cách tính gần đúng
này phơng trình đợc tính toán liên tục (từ phơng trình này sang phơng trình khác). Bởi vì
phơng trình ở đây là không tuyến tính (theo cặp) tính lặp đi lặp lại cho đến khi hội tụ thì chấp nhận
đợc. Nó đợc biểu diễn theo sơ đồ sau:

hội tụ. Trình tự tính toán đợc trình bày theo sơ đồ dới đây:

Nhập chính xác số liệu
Tính toán phơng trình liên tục, động
lợng, năng lợng, đồng thời dạng khác của
các phơng trình
Tính toán sự phối trộn và ph

ơng trình vô
hớng khác
Không
Kết thúc
Có
H
ộ
i t
ụ


trong trờng hợp mô phỏng đốt cháy khí Metan trong buồng đốt
Bài toán đợc cho nh hình vẽ gồm một vòi nhỏ dẫn chất Metan với vận tốc cao là 80m/s,
không khí đ
ợc dẫn vào với vận tốc thấp 0,5 m/s, Hệ số Reynold (R
e
= 28000)
Xét quá trình cháy của khí Metan trong không khí :
CH
4
+ 2O
2
= CO
2
+ 2H
2
O
0,225 m
1,8 m

C
p1
= 429,9289; C
p2
=1,874473; C
p3
= - 0,001966485; C
p4
=1,297251.10
-6
; C
p5
=-3,999956.10
-10
Các trờng hợp tính CH
4
; N
2
; O
2
; và H
2
O làm tơng tự nh vậy
Tính toán với số phần tử lặp là 500 phần tử

Hình 2. Kiểm tra sự hội tụ

Từ hình trên nhận thấy ở phần tử thứ 300 thì các thông số vận tốc theo hai trục x, y năng lợng,
cờng độ rối, năng lợng rối, và các thành phần tham gia quá trình cháy bắt đầu hội tụ tức là các
phần tử tiếp đó phần tử số 301 sẽ song song với trục hoành điều đó chứng tỏ quá trình lặp đã ổn

Trần Sĩ Phiệt, Vũ Duy Quang, (1979). Thủy khí động lực kỹ thuật tập I và tập II, Nxb Đại học và
Trung học chuyên nghiệp, tr. 162-210 (tập I); tr. 60 -102 (tập II).
Tạ Văn Đĩnh (2002). Phơng pháp sai phân và phơng pháp phần tử hữu hạn, Nxb khoa học kỹ
thuật, tr.103-180.
Nguyễn Thị Thanh Loan (2004). Nghiên cứu ứng dụng phần mềm Fluent tính toán một số thông số
động học hai dòng chất lỏng hỗn hợp trong đờng ống. Luận án Thạc sĩ kỹ thuật.
G.N. Abramovich and et al, (1984). Theory of Turbulent Jet, Nauka, Moscow, Russian, pp. 36-67.
Joel H. Ferziger, Milovan Períc Springer, (1999). Computational Methods for Fluid Dynamic,
Berlin Hidelbery Germany, pp.76-138.