Fluent验证案例6：管道中的多组分流动

案例概述

参考资料：W.M. Kays and M.E. Crawford. Convective Heat and Mass Transfer. 3rd Edition. McGraw-Hill Book Co., Inc., New York, NY. 126-134. 1993.

求解器：ANSYS Fluent

物理模型：层流模型、组分输运模型

案例描述

如图所示的管道系统，管道直径0.005m，管长0.1 m。

本案例验证从inlet及wall边界向系统中注入气体后的混合过程。

两种组分气体的物性分别为：

1、组分A

• 密度：1 kg/m3

• 动力粘度：1e-5 kg/m-s

• 扩散系数：1.43e-5 m2/s

2、组分B

• 密度：1 kg/m3

• 动力粘度：1e-5 kg/m-s

• 扩散系数：1.43e-5 m2/s

inlet边界入口为充分发展层流速度边界，平均速度为1 m/s，其中inlet入口全为组分A，而Wall入口边界全为组分B。计算轴心线上组分质量分布。

验证数据

验证数据来自参考资料。如表所示为轴向X界面组分A平均质量分数。 

轴向位置	组分A的质量分数
0.01	0.8225
0.02	0.7308
0.03	0.6593
0.04	0.5992
0.05	0.5469
0.06	0.5006
0.07	0.4589
0.08	0.4212
0.09	0.3869
0.10	0.3555

计算结果

1、组分A分布 

2、各截面组分A的平均质量分数 

视频操作

以上验证过程可以参阅下述视频操作。