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多级离心泵流体域抽取方法1

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释放双眼,带上耳机,听听看~!

不论是何种泵型,流体域的获取方式都有2种,直接建模或者流道抽取

直接建模是指利用二维水力图创建零部件诸如叶轮、蜗壳、导叶等的水体部分,然后按一定的装配关系完成组装即可;流道抽取则针对已有泵的装配模型,直接获取流体域,这也可以分为2种情况,对每个零部件单独抽取后再组装和整体抽取流体域后组装,后者就是今天要介绍的方法!

对于多级泵来说,比较推荐采用这种方法,不需要考虑零部件之间装配的问题,一步到位!

一、案例模型

本次教程中选择的案例模型为之前在本站有分享的DG46多级泵模型,为什么会选择这个模型呢?因为其他多级泵模型或多或少存在叶轮叶片与前后盖板不相交的问题,这让我很是头疼!

需要下载此模型可以点击下方文章来获取,可以看到这是一台11级的锅炉给水泵,结构简单

泵三维模型6:DG46多级泵



二、流体域抽取教程

还是以SCDM(SpaceClaim)软件来操作,该软件内置于Ansys中,无需单独安装!

1、打开模型文件

打开后可以在左侧结构栏中看到此装配图由若干零部件组成

2、合并组件

因为咱们采用的方法是整体流道抽取,所以需要把零部件合并为一个整体。在图形窗口中鼠标拖动选中所有零件,然后点击顶部菜单中的设计菜单下的组合命令按钮,这个组合过程中比较久,依据电脑性能快慢,等待合并为一个完整的模型。

合并完成后如下图所示:

你会发现有几个穿杆和那个托架没有完全与整体合并,可能是因为装配关系不合适,没有与整体模型完全接触导致,这个没关系,把没有与整体合并的那几个零部件删除了就好,最终得到如下模型:

3、拉伸工具体

这一步的目的是利用布尔运算来获得内部流域

在XY平面也就是泵轴线方向上进行草绘,绘制一个圆,注意这个圆应完全包裹咱们的几何模型,然后拉伸一个成为圆柱,这个圆柱是要完全包裹几何模型的


注意拉伸为圆柱的时候左侧应该选择不合并选项,这样新的圆柱就不会和咱们的模型主动合并为一个整体了!(拉伸的圆柱必须要完整包裹几何模型,否则布尔运算会报错)

详细操作可以查看下方动图:

4、布尔运算

通过布尔运算(相减)也就是用咱们的模型去切拉伸的圆柱,留下的就是流体了!

点击设计菜单下的组合按钮,首先选择目标几何为拉伸的圆柱,然后选择切割对象也就是刀具为咱们的几何模型,就可以完成切割

详细操作可查看下方动图:

切割完成后左侧结构栏中会出现很多实体,这其中包括间隙中的实体这些东西,我们需要自己判断哪些是不需要的,最终通过删除得到整个流体域

5、删除多余部分

这个水体可是有点大了,我们需要的仅仅是流道内的那部分,也就是下图中红色部分及进、出口段的流体域,所以要通过旋转切除的方法切掉多余的部分。

旋转切除也就是在横截面上把不需要的部分草绘出来,旋转切除。绘制如下图所示的草图形成平面

详细操作可查看下方动图:

然后删除多余的零部件,诸如一些小间隙或者键槽导致的实体等,最终得到如下结果

发现在旋转的时候把进出口段也给切除了,这个问题不大,进出口流道抽取非常简单,可以直接在切面山拉伸或者重新对进出口管抽流体域合并即可!

6、流体域切分

现在虽然整体流道抽取出来了,但是还没结束,因为咱们叶轮是旋转域,前后导叶及进出口段是静止域,所以要对整体流体域进行切分,把叶轮单独切分出来,其他部分可以作为一个整体的静止域。

  • 切分每一级流道

先根据级的划分关系把各级流道分开,这里需要用到设计菜单下的“分割主体”功能,在截面显示的情况下点击分割主体,然后需要切分的主体选择整体流体域,刀具就选择每一级叶轮进口断面,将叶轮与前一级导叶的出口分割开,切分完成后中间会留下刀痕,也就是切面,这个切面后面会定义为interface面。

详细的操作可以查看下方动图:

依次对每一级进行切分,最终得到如下结果

  • 切分叶轮与导叶

你以为这就完了?没有的,不存在的,现在还需要把叶轮出口和导叶分开,这个还是一样的操作,采用“分割主体”命令,切面选择叶轮出口就行了

此时叶轮已经独立出来了

只不过因为那一刀把导叶和反导叶的水体也分割开了,这个我们重新把这3部分合并为一个整体就可以了,采用的命令是“组合”按钮

完美!

依次按照此步骤完成其他部分的分割及合并过程,这个流体域就算是搞定了!最终得到的流体域如下所示:

三、流体域命名及边界命名

此内容已有相关的教程及说明,可以查看下面的文档:

SCDM如何边界命名

四、下载地址

下滑下载!

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