CFD-Pre 格式

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CFD-Pre 格式

CFD-Pre格式是一种基于XML的定义,用于描述涡轮机械CFD仿真的几何、边界条件和流体参数。文件按逻辑块结构化。以下通过示例逐一说明。CFD-Pre XML格式允许完整定义涡轮机械CFD所需的计算域。每个部分旨在支持导入网格划分或求解器工具,并基于用户定义的输入确保仿真保真度。

文件包含以下块:

项目数据

包含CFD模型的全局设置,包括机器类型和参考流动属性。

项目类型

项目类型。可能的值包括:
• 泵:用于水泵
• 风机:用于风扇
• 压缩机:用于压缩机
• 燃气轮机:用于燃气轮机
• 水轮机:用于水轮机

质量流量

在设计点指定的质量流量。

旋转轴

定义旋转轴的向量。

周期性

指示导出的几何是360°还是分段。

 

<ProjectData Type="Object">

 <项目类型 类型="枚举">压缩机</项目类型>

 <质量流量 类型="浮点数">0.198989461073871</质量流量>

 <RotationAxis Type="Vector3">

         <x 类型="浮点数">0</x>

         <y 类型="浮点数">0</y>

         <z 类型="浮点数">1</z>

 </RotationAxis>

 <周期性 类型="枚举">全360°</周期性>

</ProjectData>

流体数据

定义流体的热物理属性及可压缩情况下的模型假设。

不可压缩情况示例:

<FluidData Type="Object">

 <是否可压缩 类型="布尔值">假</是否可压缩>

 <是否为液体 类型="布尔值">真</是否为液体>

 <密度 类型="浮点数">998.2</密度>

 <动态粘度 类型="浮点数">0.0009982</动态粘度>

 <比热容 类型="浮点数">4182</比热容>

 <热导率 类型="浮点数">0.556</热导率>

 <蒸汽压力 类型="浮点数">2340</蒸汽压力>

 <气体质量分数 类型="浮点数">1.5E-5</气体质量分数>

</FluidData>

可压缩情况示例:

<FluidData Type="Object">

 <是否可压缩 类型="布尔值">真</是否可压缩>

 <是否为液体 类型="布尔值">假</是否为液体>

 <动态粘度 类型="浮点数">0.000118677951603912</动态粘度>

 <摩尔质量 类型="浮点数">102.01794601227</摩尔质量>

 <比热容 类型="浮点数">800</比热容>

 <热导率 类型="浮点数">0.01339</热导率>

 <气体常数 类型="浮点数">81.5</气体常数>

 <气体模型 类型="枚举">理想</气体模型>

</FluidData>

请参考可压缩流体以获取有关可用流体模型的更多信息。

流体区域

此块为所有CFturbo组件编写。

标题

指示几何文件中此实体使用的名称。

几何

几何文件名。

框架

旋转或静止。

旋转轴

对于旋转区域,定义旋转轴的向量。

原点

对于旋转区域,定义坐标系原点的向量。

组件类型

CFturbo中的组件类型。可能的值包括:
• 径向叶轮:径向叶轮
• 轴向叶轮:轴向叶轮
• 定子:定子
• 进口蜗壳:进口蜗壳
• 出口蜗壳:出口蜗壳

叶轮旋转组件区域的示例:

<FluidZone Type="Object">

 <标题>NS_叶轮</标题>

 <几何>CC pi1.6 (R134a)_Co2.stp</几何>

 <框架 类型="枚举">旋转</框架>

 <转速 类型="浮点数">-833.333333333333</转速>

 <RotationAxis Type="Vector3">

         <x 类型="浮点数">0</x>

         <y 类型="浮点数">0</y>

         <z 类型="浮点数">1</z>

 </RotationAxis>

 <Origin Type="Vector3">

         <x 类型="浮点数">0</x>

         <y 类型="浮点数">0</y>

         <z 类型="浮点数">0</z>

 </Origin>

 <组件类型 类型="枚举">径向叶轮</组件类型>

 <Inflow>

         <Boundary>

                 <几何>NS_叶轮_流动域_进口</几何>

         </Boundary>

 </Inflow>

 <StaticWalls>

         <Boundary>

                 <几何>NS_叶轮_流动域_机匣护罩</几何>

         </Boundary>

 </StaticWalls>

 <RotatingWalls>

         <边界><几何>NS_叶轮_流动域_轮毂</几何></边界>

         <边界><几何>NS_叶轮_流动域_叶片吸力面</几何></边界>

         <边界><几何>NS_叶轮_流动域_叶片压力面</几何></边界>

 </RotatingWalls>

 <Outflow>

         <Boundary>

                 <几何>NS_叶轮_流动域_出口</几何>

         </Boundary>

 </Outflow>

</FluidZone>

它还包含组件所有可用边界的信息。可能存在的四种边界类型为:

流入

流出

静态壁面

旋转壁面

每个边界块包含一个边界列表,其中包含几何文件中使用的几何名称信息。
对于全局入口和出口(即按流动方向组件顺序的第一个组件入口和最后一个组件出口),还会写入压力、温度和流量等边界条件。

流出边界条件示例:

<Outflow Type="Object">

 <Boundary Type="Object">

         <Geometry>NS_VoluteExtension_CFD_FlowDomain_Outflow</Geometry>

         <Conditions Type="Object">

                 <VolumetricFlow Type="Float">0.00957486583497985</VolumetricFlow>

                 <Pressure Type="Float">515867.356357303</Pressure>

                 <TotalPressure Type="Float">518385.444610908</TotalPressure>

                 <Temperature Type="Float">304.567150188904</Temperature>

                 <TotalTemperature Type="Float">304.718274210172</TotalTemperature>

         </Conditions>

 </Boundary>

</Outflow>