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一个利用螺杆作为气流分配的结构

来去匆匆

12月前浏览656

正文共： 561字 8图预计阅读时间： 2分钟

1 前言

偶然间从专利网上看到一个有意思的结构，说是利用螺杆作为气流分配元件。大致结构如下图所示，螺杆放在分配母管位置。今天我们针对这个机构做一个简单的模拟，看一下效果如何。

2 建模与网格

创建如上的三维模型，并划分多面体网格，为了对比验证，我们同时创建了不带螺杆的流道。

3 边界条件与求解设置

湍流模型采用k-e两方程模型。

将母管入口设置为速度入口，速度值10m/s。

各个支管出口设置为压力出口，表压为0Pa，表征直排到大气环境中。

4 计算结果

我们先看一下各个出口的流量对比，没有螺杆时，出口流量呈现单边偏流趋势；有螺杆时，除了第一个出口流量过大，其余的流量较为均匀。没有螺杆时的出口流量标准差为0.0089，有螺杆时，标准差为0.0091，似乎螺杆对流量均匀性不利。

从速度云图可以看出没有螺杆时的偏流现象。

由于模型是随意创建的，螺杆在第一个流道可能由于结构问题产生了较大流速。为此，我们将第一个出口关闭（设置为wall），分析剩余7个出口的流量均匀性。此时，各出口流量分布如下，带螺杆的流道均匀性确实有所提高，我们也可计算一下此时的流量标准差，无螺杆和有螺杆分别是0.0091和0.0053，而且从上述两个计算来看，带螺杆的结构处于中间位置的流道流量均匀性很好，看来这个有意思的结构还是有点作用，不知道读者朋友中有没有见过实际应用。