轴流泵Fluent模拟案例

释放双眼,带上耳机,听听看~!

文章不完整!简单看看可以的。

按照相关老师的书籍画好了三维,然后在水力图上没找到性能参数,这是不是有点尴尬,只能自己先假定一个数据了,简单学一学操作流程先。

下面是画好的流体域模型截面图:

正常需要定义4个体。分别是

  • 进口段
  • 叶轮域
  • 导叶域
  • 出口段

但是导叶域和出口段是相连并且都是静止的,所以为了少设置接触或者interface,所以将导叶域和出口段进行合并

三维显示如下:

如果之前有在icem中联系过肘段结构化网格的同志一定会想某些同志一样发问:实际问题中会存在这样的结构吗,这不就见到了,轴流泵因为特殊的结构形式,所以弯管处穿过了轴段,所以肘型管中间有一个空心圆柱,相关视频可在泵小丫云盘(https://pan.7b3.cn)上面找到!

模型在SCDM中创建完成后我们直接导入到workbench中去划分网格等操作。

在workbench中拖入Fluid Fluent模块,然后打开mesh划分网格,打开mesh以后我们先查看软件自动识别的2个接触面,分别是进口段与叶轮进口、叶轮出口和出口段,这个是软件自动识别的,我们只需要确认是否正确就可以了,之所以用mesh划分网格比较方便就是因为你可以免去自己定义interface面的过程。

接下来划分网格

点击mesh,给定全局尺寸为50mm,可以给大点,对叶轮域和导叶域进行单独加密也ok

设置quality下的smoothing为High

mesh右键点击generate mesh开始生成网格,通过查看详细网格生成过程可以看到,mesh生成网格的过程也是先生成面网格,然后优化后再自动生成体网格

直接生成网格报错了,叶轮部分划分网格失败了,正常,我们对叶轮域单独定义尺寸,mesh右键insert选择Sizing,然后选择叶轮域,给定尺寸为10mm,然后重新生成网格

网格创建完成,网格数量150w左右,质量大都分布在0.38以上,应该能正常计算的

接下来对边界进行命名,也就是创建part

关闭网格显示,然后打开面选择按钮,选择进口段的进口面,右键选择creat name selection

创建该面为进口:inlet

先来总结下,我们需要创建的part可以按照流体域去划分如下:

按照上表去创建part就可以了,关于交界面系统默认创建了接触,所以不需要定义。定义完成如下所示

网格划分完成后update就可以了。关闭mesh进入workbench主页面

打开setup模块,设置并行计算数为24(依据个人实际配置设置)

打开fluent后先打开网格显示功能,在Domain-Display下,勾选edge然后display

  • scale检查网格大小是否正确,保证网格尺寸与模型尺寸一致
  • check检查网格质量,确保不存在负体积

  • 设置y方向重力为-9.81
  • model中设置湍流模型,为SST K-W
  • 从材料库中添加流体材料:water

  • 分别设置计算域FLUID_DAOYE、FLUID_YELUN、FLUID_INWATER的材料为水

  • 设置叶轮域FLUID_YELUN为旋转域并设置旋转中心坐标、旋转轴和转速,在设置转速之前先设定转速的单位为RPM,在General下的UNITS中选择angular-velocity的单位为RPM并点击list

  • 通过模型我们可以看出旋转中心为坐标原点,旋转轴为Z轴,旋转方向根据右手定则判断,四指指向叶轮旋转方向,大拇指方向与旋转轴正方向一致为正,否则为负。方向为Z轴正方向,所以Z轴设置为1


  • 设置边界条件

给定inlet为压力进口,进口压力为101325pa,默认设置

给定outlet为质量流量出口,质量流量为160kg/s

分别设置WALL_YELUN_BLADE、WALL_YELUN_HUB、WALL_YELUN_SHROUD边界如下:

  • 检查软件默认生成的interface是否合适,interface一般成对存在!

  • 监控进口压力、出口压力和流量参数曲线

在Report  Definitions上右击点击NEW/Surface report/Mass-Weighted average,监控出口压力p-out和进口压力p-in

新建一个公式,NEW/Expression,编辑公式为

({p-out}-{p-in})/(998.2*9.81)

  • 设定残差

点击Monitors下的Residual,将残差都修改为0.0001

  • 初始化。选择standard标准初始化,从inlet初始化

  • 设置步数为1200步,开始计算

这里开始计算的话发现一个错误,是无法计算的,直接发散,很奇怪,然后我又回到mesh中删除了软件自动识别的接触,并对交界面重新命名然后再在fluent中手动创建interface面,才可以正常计算了,这个原因暂不知!

  • 结果如下



文章还没完,我是边学边整理,所以肯定会有不合适的地方!

下面附上模型下载链接:点我下载


免责声明

泵小丫收集资源均来自网络

仅用于内部交流之用,如有需要请支持正版

给TA买糖
共{{data.count}}人
人已赞赏
仿真计算

Fluent高版本如何保存.dat文件

2020-12-18 20:42:55

仿真计算

Fluent轴流泵建模、网格划分及模拟教程

2020-12-21 22:00:01

8 条回复 A文章作者 M管理员
  1. 可加微信相互学习吗18809330621

  2. 狗子

    ?

  3. zhaozhao

    学习啦

  4. 夜涩

    👍👍👍

个人中心
购物车
优惠劵
今日签到
有新私信 私信列表
搜索
');})();