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SRF(单参考系)旋转模型

SRF是指有且只有一个计算域,且这个计算域是旋转的,这个时候需要用到SRF单旋转参考系模型来求解,对于泵来讲符合这一特点的就是叶轮域旋转模型了。

什么情况下会用到SRF模型来单独分析叶轮呢?首先如果对泵进行性能模拟只考虑叶轮域是不可以的,计算出来的扬程是偏低的,因为蜗壳存在的其中一个目的就是回收一部分能量。所以对于泵性能模拟是用不到SRF模型的,如果我们重点关注叶轮内的流动情况,比如汽蚀(空化)就可以仅对叶轮域进行模拟,空化发生的位置通常在叶轮进口处。

如果采用SRF模型,对于泵来说,介质是不可压缩流体,密度不发生变化,所以求解器选择压力基求解器,解耦算法可以优先选择Couple,且激活伪瞬态(pseudo transient)可以提高收敛性!

对于边界条件设置,应注意以下知识点:

  • 进口(INLET)

可选择速度进口(velocity inlet)或者质量流量进口(mass flow inlet),如果流量未知可设置压力进口(total pressure  inlet),此处为总压

  • 出口(OUTLET)

因为叶轮出口流动发展不均匀,不能采用自由出流(outflow)边界,采用压力出口(pressure outlet),此处为静压

以上进口和出口条件中关于总压和静压的取值存疑,希望大佬评论区见!

  • 壁面(WALL)

在SRF模型中对于所有壁面,将壁面运动方式(WALL Motion)选择旋转壁面(Moving Wall),运动方式为旋转(Rotational),速度为0!

对于真实的情况来看,实际静止的壁面咱们可以在Motion中选择Absolute方式,运动方式选择Rotational(旋转),旋转轴方向与计算域旋转方向相同,速度为0即可。

对于叶片、前后盖板这样的壁面,相对计算域是静止的,因为实际运动过程中是这些壁面在转而计算域不转,所以Motion中选择Relative To Adjacent Cell Zone(相对计算域),速度为0!

此处新增一个知识点,我们常说物理模型需要设置粗糙度,尤其像叶片这样的位置,在壁面边界WALL中,下方的Sand-Grain Roughness(边壁粗糙度),

通过查找Fluent帮助文档(2021R1版本的),在1260页找到了相关资料,看不懂!
后面学会怎么设置再写吧!

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