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Fluent离心风扇仿真案例操作详解-3.求解计算

2月前浏览17683

本文摘要(由AI生成):

本文主要介绍了使用FLUENT软件进行风扇仿真计算的过程。首先,在FLUENT仿真流程中,需要更新网格并设置求解精度、串/并行等参数。接着,在Models中选择湍流模型和近壁处理方法,在Cell Zone Conditions中定义风扇的旋转轴和转速,在Monitors中设置力矩监视。在求解计算过程中,需要设置迭代次数,并监视残差收敛曲线和风扇的力矩值曲线。如果计算域选取不合理,可能会导致压力边界有回流产生,需要采取相应措施改进计算。最后,在Solution Initialization中初始化流场,并在Run Calculation中开始求解计算。

第三部分:求解计算

3.1 在FLUENT仿真流程中,鼠标右键点击Mesh,选择Update。

3.2 在FLUENT仿真流程中,鼠标右键点击Setup,选择Edit,启动FLUENT Launcher界面,选择合适的单/双求解精度、串/并行等设定,点击OK。

3.3 在Models --> Viscous中,选择湍流模型为Realizable k-epsilon,近壁处理为Enhanced Wall Treatment。(或依据经验选择更加合适的湍流模型和近壁处理方法)

3.4 在Cell Zone Conditions中,选中旋转域fluid-inner,点击Edit按钮打开Fluid面板进行编辑,勾选Frame Motion选项,使用一个点和一个矢量方向的方式定义风扇的旋转轴。定义风扇的转速为1000 rpm。(转速单位默认是rad/s,可以在Define --> Units --> angular-velocity中修改)

由于风扇的转轴通过坐标原点,因此Rotation-Axis Origin定义为(0,0,0)点。观察风扇扇叶,已知在下图所示的视角中,绿色的风扇叶片应该是做逆时针方向旋转,那么依据右手法则,右手的四指指向X轴正向,弯向Y轴正向,此时右手拇指所指方向即为转轴矢量,也即是Z轴正向。因此Rotation-Axis Direction定义为矢量(0 0 1)。(如果图中风扇做顺时针方向旋转,那么相应的转轴矢量为(0 0 -1))

3.5在Boundary Conditions中,修改inlet边界类型为pressure-inlet,保持默认的相对压力为0的条件,其余的参数也保留默认值;修改outlet边界类型为pressure-outlet,保持默认的相对压力为0的条件,其余的参数也保留默认值。

3.6在Models --> Boundary Conditions中,修改inner-mrf和outer-mrf的边界类型为interface(默认类型是wall)。在Mesh Interfaces功能中,创建名为mrf的Mesh Interface,在Interface Zone 1中选择inner-mrf,在Interface Zone 2中选择outer-mrf,点击Create按钮。

3.7 在Monitors中,选择Moment并点击Edit按钮,在Moment Monitor面板中,Moment Center和Moment Axis按照下图数据输入,定义监视风扇的力矩值,可以用来帮助判断计算是否收敛。

3.8 其余求解器等参数保持默认值,如有必要,可做相应修改。

3.9 在Solution Initialization中,点击Initialize,使用默认值初始化流场。

3.10 在Run Calculation中,设定Number of Iterations为500。保存Project后,点击Calculate开始求解计算。(注意,如果之前是使用串行模式打开,可以先关闭fluent,再重新打开FLUENT仿真流程中的setup时选用并行模式)

计算过程中可以监视残差收敛曲线和风扇的力矩值曲线。

从曲线中可以看出,收敛情况并不理想,而且输出窗口中一直提示压力边界有回流产生,这是因为计算域的选取不合理造成的。相关改进计算的办法后述。

SpaceClaimMeshingFluentWorkbench叶轮机械求解技术
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:2018-12-19
最近编辑:2月前
崔亮
硕士 | 高级流体工程... 签名征集中
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5条评论
诗叶
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1月前
请问回流怎么解决啊?
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阿白
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3年前
请问老师有回流怎么解决啊
回复 1条回复
仿真秀0909095829
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4年前
请问solution method是怎么设置呢,文章里没有体现,谢谢
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那一天
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5年前
update显示:the mesh file exporter failed during translation,please send your date to your supoort provider.
是啥意思{d83d}{de33}
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5年前
你好,离心风机出口是很小的,没有这么大。
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