旋转机械叶轮流体域单流道通用抽取方法

释放双眼,带上耳机,听听看~!

原来我写过的一些叶轮流体域单流道抽取方案过于简单,仅适用于叶片数少、叶片扭曲程度低的叶轮,一旦遇到大扭曲叶片,直接拉伸切除会导致切到叶片,所以存在局限性,具体可在网站查找关键词“单流道”寻找对应文章或者点击下方链接查看:

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今天看到群里一位小哥的9叶片叶轮,附带小叶片,这种情况就需要用到通用解决方案了

仔细观察流道,可以发现两个长叶片中间这片区域是可以下刀的,这个刀从哪里来?就采用现成的叶片工作面或者背面就行了!因为工作面或者背面与中间这片水体截面是一样的,那么步骤如下:

1.提取工作面或者背面的曲面

不论是在什么三维软件里,貌似都可以选中叶轮叶片工作面或者背面,然后CTRL+C复制,CTRL+V粘贴得到独立的曲面,这里以中望3D这款三维建模软件展示

选中任意一个长叶片的工作面,可以不用选择圆角处的面,只是为了获取切割面,不用在意是否完全和工作面一样

然后按键盘的CTRL+C复制CTRL+V粘贴,如图操作,就得到了工作面的曲面

你会发现多了一个曲面,并且这些面是断的,不利于后面我们对面的操作,所以先要合并曲面,让其成为一个独立且完整的面

选中提取的所有面,点击曲面菜单下的合并面功能,会自动拟合为一个完整的曲面


2.放大(延伸)曲面

因为是提取了一部分面,所以这个面并不能完全切割水体,我们需要先延伸每一条边,延伸后效果如下

3.旋转曲面

我们提取的面还在叶片上,并没有在两个叶片的流道间,所以要旋转这个面!

从叶片数量来看,大小叶片一共18个,所以两个叶片之间的夹角为20°,所以这个切面要在20°的中间位置(也不一定非要在最中间,只要切开不影响周围的的叶片,12°也行哇)

选中曲面,点击移动命令,选择“绕方向移动”,旋转轴为Z轴,旋转角度为10°,如果这个角度不合适,可以灵活更改!

旋转完发现这个切面与叶片距离很近,不便于叶片表面网格边界层的添加,所以将旋转角度修改为12°(这个角度按照自己实际情况)

可以看到一个切面已经就绪了,但是切单流道得俩面才行,所以

4.阵列曲面

选中旋转角度后的切面,点击阵列几何体,每个单流道所占据的角度为360/9=40°,所以环形阵列俩夹角为40°,就OK了

5.分割实体

点击造型菜单下的分割命令,基体选择完整的叶轮流体域,切面选择我们创建的两个曲面就ok了


切完之后删除多余的几何体,保留单流道保存即可!

此方法适用于绝大部分旋转机械!虽然演示软件不同,但是各个软件之间的操作逻辑是一致的,不论是在CREO还是SCDM中都能实现以上这些步骤,如有问题可在评论区交流!


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