Simcenter STAR-CCM+ Mixing Vessel Workflow (以下簡稱“Mixing Vessel Workflow”)是一種攪拌容器混合工具，它提供了一種簡化和集成的方法來模擬混合過程——從設置到最終解決方案。該工具是Simcenter STAR-CCM+的插件。

混合的發(fā)生是由于兩個或兩個以上分離的組分的隨機分布。有效和高效的混合在許多行業(yè)中都很重要。例如:

l                      石油:將可混溶添加劑混合到燃料中

l                      釀造:發(fā)酵過程中在釀酒壺中分散氣體

l                      陶瓷:保持粘土懸浮

l                      水處理:化學物質快速混合

流體的平均速度對混合時間有顯著影響，混合時間是將各組分混合到95%均勻性所需的時間。通過在混合容器中使用葉輪誘導運動來增加組分的攪拌，可以減少混合時間。然而，攪拌的最佳水平取決于應用程度。

Mixing Vessel Workflow允許用戶模擬混合場景，目的是減少混合時間:

l                      在液體中分散懸浮的固體或氣體

l                      混合兩種或兩種以上的液體

l                      穩(wěn)定懸浮物(使懸浮物從懸浮物中脫落

目前，Mixing Vessel Workflow不能模擬混合組件參與化學反應或物理狀態(tài)變化的混合場景。該工具使用自動化設置流程，快速且完整的引導用戶在仿真流程的每一個環(huán)節(jié)設置輸入量。Mixing Vessel Workflow還可以自動執(zhí)行后處理工作，即使沒有CFD工具也可以使用。使用Mixing Vessel Workflow可以直接不同工況下的混合操作，幫助用戶在設計階段找到最佳方案，節(jié)省時間和材料浪費的比例；減少不必要的浪費將帶來非常顯著的經濟效益。Mixing Vessel Workflow的具體使用流程包含以下幾步:

CAD Operations

用戶無需手動創(chuàng)建復雜的混合容器CAD模型，Mixing Vessel Workflow包含常用預設模型，指導用戶通過基本步驟來定義混合容器的幾何形狀，并在一個窗口中可視化的顯示。在STAR-CCM+中自動創(chuàng)建對應的幾何，且這個模型是參數化建模，可進行參數優(yōu)化?？梢宰詣觿?chuàng)建的組件包括：

l                      Mixing Vessel tank

l                      Baffles

l                      Impellers

l                      Heating Coil

Mesh Settings

Mixing Vessel Workflow中輸入最少的基本參數，以創(chuàng)建適當的細化和詳細的多面體或裁剪網格，每次更改設計參數，都需要點擊“Mesh Now”，STAR-CCM+中會自動重新生成網格。網格的大小是通過滑條設置的，無需人工指定具體數值，簡單易用。

Time Domain Settings

時間域的設置要充分考慮分析類型和模型的兼容性，該設置會更新STAR-CCM+中的物理模型，下表工參考：

System Settings

系統(tǒng)設置指定葉輪的轉速、旋轉方向，容器內液體的初始條件，指定物理模型。如何做穩(wěn)態(tài)計算，則只能指定單相流。

Fluid Settings

上述步驟完成之后，系統(tǒng)設計選項被激活，我們首先完成流體的選擇。默認為單向流，考慮多相流需要增加流體類型，且指定初始比例；允許增加固體顆粒，需要指定初始質量分數。

Show Preliminary Analysis

在“顯示基本分析”對話框中，檢查初步參數。這些參數是根據行業(yè)標準解析表達式自動計算的。

Prepare Post Processing

準備后處理對話框允許用戶選擇在運行模擬時創(chuàng)建哪些情節(jié)、報告和場景?？梢允褂眉^按鈕選擇或取消選擇所需的輸出。用戶可以使用跟蹤器和探針來可視化顆粒的運動或混合模擬過程中流體的一般流動模式。

l                      單擊設置跟蹤程序將顯示被動跟蹤程序注入選項對話框，該對話框允許用戶設置跟蹤程序。

l                      單擊設置探測將顯示監(jiān)視器探測選項對話框，該對話框允許您設置探測。

以上就是使用Mixing Vessel Workflow的基本步驟，設置完成后會在STAR-CCM+主界面中生成對應模型，用戶可以根據需要增加或者修改參數，然后直接執(zhí)行運算。下一期我們將進行實際操作。