CFturbo设计离心泵流体域延伸问题

释放双眼,带上耳机,听听看~!

我们知道在CFturbo设计离心泵时,叶轮设计完成后会有流体域前处理的设置项,用来定义叶轮与蜗壳之间的间隙流体,这里有点小内容需要注意:

问题1:叶轮与蜗壳之间的间隙流体域该分配给谁?

假如我们把这部分间隙给叶轮,那么相当于增大了叶轮外径,同时因为这部分间隙里边没有叶片,所以相当于增大了叶轮外径的同时切割了叶片至真实叶轮外径的位置,根据叶轮切割定理,增大叶轮外径性能会发生变化,所以这部分间隙不能给到叶轮流体域上去!

它必须作为静止部件,又因为蜗壳恰好是个静止域,那把他俩合二为一既可以简化流体域又可以减少interface面以降低插值法对数据传递的精度影响,所以这部分要给蜗壳流体域!

问题2:要不要完全给蜗壳?

不一定,就中间这部分间隙还有一种情况我们需要做到公平公正,既给蜗壳又要拿出一部分给叶轮,为什么要这么干呢?这就要提到TurboGrid了,这个软件是Ansys workbench大家庭中划分旋转机械结构化网格划分的神器,根据拓扑结构,要求叶轮出口必须有一个圆周才能完成网格的划分,见左图所示,所以这时候我们就不得不给叶轮外径增加一丢丢的流体域,比如1-2mm

“Some additional operations for CFD”选项用来控制上述问题:
CFturbo设计离心泵流体域延伸问题

可以看到有3个重要选项:

  • Extension(叶轮流体域延伸)
  • General
  • RSI Connection(Interface交界面配置)

1、Extension

这个选项用来控制叶轮的延伸,什么意思呢,就是在叶轮外轴添加水体部分,相当于保留盖板只切割叶片的工况,延伸后的流体与原叶轮流体域组成一个整体。因为延长的这部分流体域也在旋转,所以与真实的流动情况略有差异,具体可以根据叶轮切割公式来计算
CFturbo设计离心泵流体域延伸问题

但是如果模型要在TurboGrid当中划分六面体网格,那就必须得延伸这部分流体域了,否则TG无法划分。
CFturbo设计离心泵流体域延伸问题
CFturbo设计离心泵流体域延伸问题

延伸的方法主要有切线、径向和直连3种,具体可看下方PPT内容:
CFturbo设计离心泵流体域延伸问题
CFturbo设计离心泵流体域延伸问题
CFturbo设计离心泵流体域延伸问题

2.General

这里就一个知识点,勾选Segmant就可以导出叶轮的单流道,反之不可以,一般建议勾选此项,没坏处!

3.RSI Connection

RSI在Cfturbo中是指动静交界面,也叫Interface,真实的结构中叶轮和蜗壳之间必然存在间隙,所以在CFD设置中为了让两个计算域之间能传递数据,就需要延伸使得叶轮与蜗壳相交
CFturbo设计离心泵流体域延伸问题

也可以组合使用,先延长叶轮再将剩余部分的间隙流体给蜗壳

注意:RSI生成的间隙流体域是与蜗壳合并为一个整体的,所以它是静止域。
CFturbo设计离心泵流体域延伸问题

以上是CFturbo叶轮流体域处理的一点小知识!


CFturbo设计离心泵流体域延伸问题

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3 条回复 A文章作者 M管理员
  1. 一直在飞

    学习一下

  2. FRIDAY

    讲解的很细,理由也说了,赞!👍

  3. FRIDAY

    学到了,得好好消化消化,每次这个地方都出点小状况。

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