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STAR-CCM+案例02|工业球阀流动特性模拟-从实践中学习CFD

5月前浏览11656

本文摘要(由AI生成):

本文介绍了使用CFD仿真分析软件STARCCM+进行阀门内部流动仿真的过程。包括前处理、网格划分、物理模型设置、求解设置、运行仿真和后处理等步骤。同时,也介绍了讲师卿林老师的课程《STARCCM+入门与进阶(R2019.2)16讲》,该课程旨在帮助学习者掌握STARCCM+软件的基本仿真流程及工程应用,包括软件功能、前处理、网格生成、边界条件设置、求解算法选择、后处理等方面。适听人群包括学习型仿真工程师、理工科院校学生和STAR-CCM+软件学习和应用者。课程价格优惠,提供发票和学习群 交流机会。源文件下载地址也一并提供。


这个案例是演示采用STAR-CCM+计算球阀内流场特性


1、问题描述


通过对阀门的流动特性仿真指导阀门设计。本案例以工业常用球阀为例进行仿真,获取阀门内部流场特性与流量特性。已知:阀门入口流量为0.5kg/s,流动介质为水。



1、几何前处理


由于本次仿真 主要关心阀门一定开度下,其内部流阻特性,通过热力学分析可知将阀门流动过程可看作绝热过程。因此,提取阀门内部流道进行数值仿真。本案例采用3D-CAD操作抽取模型如下:


1.1 右击模型选择【抽取内部体积】,如图,在绿色框内选择进出口端面,红色框内选择与流体接触的几何部件,勾选【创建体组】




2、划分流场域网格


基于PBM方式,采用自动网格划分方法划分多面体网格,网格如下图所示


2.1 右击【操作】>【自动网格】,选择网格模型



2.2 在【区域】节点,设置边界条件如下




3、求解设置


通过计算入口雷诺数大于2500,因此阀门内部流动为湍流流动


3.1 在【连续体】节点选择【物理模型】



3.2 设置【停止标准】最大迭代步数为500,监测出口平均速度。



4、运行仿真,进行数值计算



观察残差曲线与监测平均速度,当残差下降到10E-3以下,监测量稳定后,说明计算收敛。








5、结果后处理


5.1速度云图



5.2压力云图



5.3矢量图



5.4流线图                                                                                                               


由于考虑到篇幅问题,文中案例的一些不重要的操作过程忽略,大家自行补充尝试。本案例旨在提供一个具体的CFD仿真分析过程,为大家在做这类型CFD仿真分析提供一些帮助。

六、STARCCM+入门与进阶(R2019.2)16讲


自2019年10月起,受仿真秀平台的邀请,笔者在工作之余,结合自己的学习经历和工程经验,发布了一套《STARCCM+入门与进阶(R2019.2)16讲》-掌握STARCCM+基本仿真流程及工程应用。现已经更新到第10期,预计11月中旬前更新完整,需要的朋友可以订阅。以下是课程大纲

1、课程安排


注:以实际更新时间为准


限时特价(限20名)
限时特价:299元(原价:399元 )
学生可领券 50元!可开具发票
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二、你将获得

  • 学员可以了解STAR-CCM+软件的功能和优势,以及软件仿真分析基本流程及方法;

  • 掌握STAR-CCM+前处理的工作思路及处理复杂脏模型的技巧;

  • 掌握STAR-CCM+不同体网格(多面体、六面体等)及周期网格生成技巧和方法;

  • 掌握利用STAR-CCM+软件仿真的边界条件、湍流模型、壁面函数、求解算法选择以及可视化求解设置方法;

  • 掌握STAR-CCM+仿真分析结果后处理的方法,能够正确解读仿真结果;

  • 了解利用STAR-CCM+进行传热、多相流、瞬态仿真的一般流程与常规设置方法;

  • 订阅用户,可以及加入讲师个人的VIP学习群,与讲师持续交流。也可以联系小助手直接获得模型文件和资料。

三、适听人群


  • 学习型仿真工程师、

  • 理工科院校学生

  • STAR-CCM+软件学习和应用者


四、 讲师介绍

卿林老师,7年的航天行业CFD仿真分析从业经验,航空航天科学与技术专业,硕士学历,CFD学习与应用科普作者,仿真秀科普作者。
学习或工作经历:北京理工大学航空宇航科学与技术,硕士学历;北京理工大学航空宇航科学与技术,学士学历,曾就职于中国科学院某研究所,分析内容涉及气动、传热、多相流等仿真分析等。
个人部分案例:


  • 基于STAR-CCM+的离心压气机内流场分析;

  • 基于STAR-CCM+的某大型实验柜内温度场及流场分析;

  • 基于STAR-CCM+的某型火箭发动机液氧预冷仿真分析;

  • 基于STAR-CCM+的四旋翼无人机外流场仿真分析。


五、系列课价格

本系列课价值399元,可开具发票,第1期免费试听,学生用户提供相关的学生证明,可以领取系列课优惠券,限20名,具体咨询在仿真秀公 众号 回复小助手咨询。
第1名-20名 299元
第21-100名以后 349元
第100名以外 399元
作者:Tsinglin老师,仿真秀专栏作者
声明:原创文章,首发CFD学习与应用公 众号(ID:CAE_er),部分图片源自网络,如有不当请联系我们,欢迎分享,禁止私自转载,转载请联系我们。
如果您正在学习CAE ,欢迎加入我们的学习型工程师社群,与我们抱团一起学习理论、软件和行业应用。如果您也想在本公 众号发布文章,欢迎向我投稿(满意稿酬和尊重署名)哦,更多详情请咨询仿真小助手(在仿真秀公 众号对话框回复小助手,备注进群/投稿即可)。



源文件下载地址:

链接:https://pan.baidu.com/s/1ukJ0OngGHGU12RmqKMxIgw




Star-CCM+流体基础换热散热湍流几何处理网格处理后处理分析
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2019-12-05
最近编辑:5月前
Tsinglin
硕士 | 工程师 专注热&流体仿真及实验
获赞 55粉丝 370文章 30课程 3
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1条评论
仿真秀1129154737
签名征集中
4年前
您好,文章写的很好,模型可以共享吗?
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