变形和网格重构:带间隙闭合的挡板阀

在 Simcenter STAR-CCM+ 中,可以对经过在两个相对运动体之间形成的开放或封闭间隙的流进行建模。当两个体相向移动时,间隙将逐渐封闭,直到体完全接触且该间隙封闭,从而阻止流体流过。当两个体背向移动时,间隙会重新成形而流体可以流过。

在本教程中,您将模拟空气管中挡板阀的关闭和重新打开。挡板的运动由预先指定的旋转定义,其中旋转速率是时间的函数。

间隙封闭模型不需要对挡板壁和管壁之间的几何接触显式建模。当壁面之间的间隙小于指定的间隙封闭距离 (2 mm) 时,间隙封闭模型将关闭阀并创建一个附加的动态边界来表示用于封闭间隙的结构化面。

此模拟要求管道中的气流具有特定可压缩性。在短时间内,当阀在 t = [0.34, 0.35] 秒完全关闭时,恒定速度入口边界将保持入流条件为 1.0 m/s。下部管道的空气被压缩而压力增大,直到阀在 t = 0.35 秒开始重新打开。

挡板阀的运动通过速度场在下面演示: