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Fluent轴流泵建模、网格划分及模拟教程

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释放双眼,带上耳机,听听看~!

大家好,在下泵小丫,最近在学习轴流泵的设计和模拟过程,所以正好录制一下教学视频,这是小丫第一次以视频的形式来记录学习过程,过程中用到如下模块:

软件:

  • Cfturbo(水力设计)
  • SpaceClaim(结构设计)
  • ICEM(网格划分)
  • Fluent(仿真模拟)

一、水力设计

水力设计部分是最主要的,利用Cfturbo可以大大减少建模的时间,如果自己利用二维水力图去建模的话也可以,就是费点时间。

建模过程包括3部分:叶轮设计、导叶设计和进口段设计,设计叶片数为4片,导叶叶片数为8片,

水力设计视频教程如下:(点击即可播放)

二、结构设计

结构设计是在SCDM中完成的,现在已经习惯了用SCDM去做前处理,太方便了,兼容你所有的理解。其实结构设计无非就是自己加了一个进口延长段和出口弯管段,还把中间的轴忘了抽了,不过不影响计算,就是与实际结果存在偏差了肯定的。

结构设计部分的视频包括在上一个建模视频中!

三、网格划分

网格划分采用的软件是ICEM,主要操作是对流体域单独进行网格划分然后进行装配,采用非结构化网格划分的方法处理的,因为这样速度快,当然轴流泵的叶轮肯定是可以结构化网格划分的,这个过程后面可以学习一下然后录个教程来交流。


网格划分视频教程如下:(点击即可播放)

四、Fluent仿真模拟

最后采用Fluent进行计算模拟,稳态采用MRF模型,瞬态采用滑移网格。

关于边界条件,已知流量的情况下可以选择压力进口、质量流量出口的组合,也可以选择速度进口、压力出口的组合,如果要采用后者,那么需要用到V=Q/S的公式来计算流速。如果要考虑空化模型那么边界条件需设置为进口和出口都是压力边界!这里我们采用前2种方法做一个对比。

通过计算监控扬程可得,采用第一种组合得到的稳态扬程结果为19m,第二种组合扬程结果为16.5m

关于如何计算时长:

在计算瞬态的时候需要设计时间步长和步数。在有关书籍中的介绍是叶轮转过6-8个周期就可以判断流场已经趋于稳定了,根据我们设定的转速为1480r/min,也就是24.667r/s,这样算下来叶轮转一圈需要的时间是1/24.667=0.0405s,一圈是360°,那么如果我们给定叶轮每转动1次转过的角度是2°,可以根据0.0405/360*2算出时间步长为2.252e-4s,步数为0.0405*8/2.25e-4s=1440步!

所以根据以上计算结果,设定时间步为2.252e-04。设定步数为1440

结果如下:





Fluent仿真模拟视频教程如下:(点击即可播放)

五、总结

这是小丫首次用视频录制的方式来记录和分享自己学到的知识。基础不是很好所以难免存在错误,如有烦请各位大佬批评指正。我也非常希望大家可以积极在泵小丫平台分享知识,记录知识,积累知识,帮助那些入门的学弟学妹们。


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10 条回复 A文章作者 M管理员
  1. @@俊子之交

    博主 你把模型导入到spaceclaim了 我没有这个软件 使用的sildworks 怎么导入 这个问题希望可以帮我解决

    • 泵小丫

      这个很简单,你可以在cfturbo导出的时候选择sw这个模块啊,

    • @@俊子之交

      选择sw这个模块后 导入sw 工具 宏 不对 修改不了三维

    • 泵小丫

      或者你就选择scdm导出,但是这个文件格式solidworks是可以打开的

  2. melody

    感谢!!

    • 泵小丫

      学习愉快

  3. ujs豪

    什么时候出个用CFturbo建模离心泵的,感觉研究离心泵更多些

    • 泵小丫

      可以。安排

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