新产品研发过程中,整机试验成本高而且由于介质的不同可能会带来安全隐患,随着计算科学和技术的进步,数值仿真是一种有效的辅助手段。上一期直播《隔膜式压缩机整机建模和流固热耦合计算(上)》主要介绍如何建立合理的整机耦合计算模型。2月13日20时,《隔膜式压缩机整机建模和流固热耦合计算(下)》讲座,多物理跃迁老师,将展示所建立的模型,如何采用自主技术的隐式耦合算法软件,联合大家熟悉的求解工具如Fluent和adina(或abaqus、ansys mechanical)作为求解器,实现严谨、高效的耦合仿真。欢迎大家收藏,分享和交流。
一、整机仿真的建模方法
1、进/排气建模方法:在气腔,需要实现进气阀、排气阀的建模。一般地,在整机仿真模型中,阀门简化到流场边界,通过算法实现阀门开启/关闭的模拟。
2、油路建模方法:油路在整机模型中同样存在阀门,一般地,包括溢油阀和随动阀。
3、活塞位置网格拉伸/压缩动网格控制:采用Math-cylinder动网格算法,可得到与压缩机的曲柄连杆相对应的流场网格运动。
4、流固热耦合计算:流固热耦合计算中,流固热耦合界面定义和计算方法。
二、直播内容
基于官方提供的计算模型,介绍整机建模和计算的关键技术。
1、计算网格:官方提供的流场和结构计算网格。
2、流场、结构场模型定义:
结构模型:预紧螺栓、接触传热、结构材料、边界条件、耦合边界;
流场介质:采用氢气作为气体介质;
工况参数:进气、排气压力;
时间步长:如何选择时间不长和耦合迭代控制。
3、耦合计算
4、演示如何采用PERA SIM Multiphysics软件,联合第三方流场、结构求解器,进行耦合建模和并行计算。并展示耦合计算的控制方法和技巧。
5、结果后处理:展示动态模拟的各种流场、结构的计算结果。
总之,压缩机整机建模和耦合计算对产品研发具有很高的价值,但对软件功能和人员技能要求高,我从产品研发的角度,借助于PERA SIM Multiphysics软件,对此问题进行了一定的探索,直播主要是分享这些内容。
三、直播模型与软件下载
(1)隔膜式压缩机整机建模和流固热耦合计算直播算例-结构模型(adina)(点击下载)
(2)隔膜式压缩机整机建模和流固热耦合计算直播算例-流场模型(点击下载)
(3)PERA SIM Multiphysics官方下载入口(现在申请,可免费试用2个月——活动截至到2025年6月30日前 )