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Pumplinx离心泵流场模拟

2月前浏览14453

原创文章!

首发:流体机械CFD,如需交流或者转载请联系我

本文摘要(由AI生成):

Pumplinx是美国Simerics公司专门为各类泵的水力学模拟计算开发的CFD(计算流体动力学)软件,具有强大的CFD求解器,能够求解可压缩、不可压缩流体流动、传热、传质、湍流、空化等物理现象。Pumplinx提供多种泵的专用模块,用于泵的网格生成、参数设定、非定常计算中网格移动变形、以及后处理中数据自动采集等多项专用功能。Pumplinx除了提供离心泵的模板之外,还提供了容积泵的计算模型,如柱塞泵、滑片泵、齿轮泵等,相较于其他CFD软件,为设计者提供了很大的方便。Pumplinx的仿真流程包括模型、网格处理、计算模型选择、域的定义、边界条件定义、求解设置等步骤。

Pumplinx简介

     PumpLinx是美国Simerics公司专门为各类泵的水力学模拟计算开发的CFD(计算流体动力学)软件。PumpLinx的核心部分是一个功能强大的CFD求解器,能够求解可压缩,不可压缩流体流动;传热;传质;湍流;空化等物理现象。在此基础上,PumpLinx提供多种泵的专用模块用于泵的网格生成,参数设定,非定常计算中网格移动变形,以及后处理中数据自动采集等多项专用功能。

   除了提供离心泵的模板之外,它还提供了容积泵的计算模型,比如柱塞泵、滑片泵、齿轮泵等等,这个相较于其他的CFD软件来讲为设计者提供了很大的方便,也有其得天独厚的优势。

但是比较CFX、Fluent、Numeca、Pumplinx这四种求解器的UI设计,我更喜欢CFX,CFX的UI设计很人性化,做交互做的很好,而且就划分网格来讲的话,我更偏向于用turbogrid划分叶轮网格,Pumplinx划分网格我自己不是特别满意。但是它也可以导入其他软件划分的网格。这一点也弥补了这方面的不足。

仿真流程

模型、网格处理

很主流的仿真软件一样,第一步都要导入模型,不过相较于其他软件不同的是Pumplinx的网格处理也集成在Pumplinx下面,而且和CFturbo有完美的数据接口,CFturbo完成的设计可以直接通过数据接口到Pumplinx中。

下面介绍具体流程,导入模型的时候注意,Pumplinx只能识别STL文件格式的模型文件(STL是一种壳类型的三维文件类型),你可以导入装配体,也可以单独导入叶轮、蜗壳、进口段、出口段。当然你也可以导入网格文件。

域的处理、Part划分

这一块其实就是各个Part的定义、和ICEM很类似,以及域的定义。导入到Pumplinx的模型都是当作一个整面来处理的,但是我们在后面定义边界条件的时候就需要对不同的Part进行处理,所以我们需要在这里把这一整个面分割成不同的Part,叶轮分割成HUB、Blade、Shroud、inlet、outlet,蜗壳分割成outlet、inlet、wall。域的划分,有几个模型就划分几个域。Pumplinx在这里也提供了三种分割Part的命令,具体命令如下图所示。

当然,Pumplinx也提供可以修改模型特征的功能,包括位置、大小等等。具体命令如下

网格划分

Pumplinx在网格划分这一块的功能性相比较于主流的网格划分软件还是差了一些,但是Pumplinx在网格划分让我满意的地方在于,不用我自己去设置就可以在曲率大的地方对应的划分网格尺度小的网格,这种便捷性还是挺好用的。

在pumplinx中主要通过最大网格尺寸、最小网格尺寸、面网格尺寸来控制网格尺度。注意在生成网格时候需要选择封闭的面系来生成网格。

Pumplinx还提供了其他容积泵动网格快速生成的网格模板,这里就不再赘述。

计算模型选择

在这里我们需要选择湍流模型、传热模型、空化模型等等我们模拟所需要的模型,对于离心泵来讲,我们需要选择湍流模型、空化模型(如果需要),pumplinx只提供了基于K-E的湍流模型,如果自己有需要改进的话你可以在此基础上进行修改。对于湍流模型这一点我并不是太满意。

域的定义

公 众号名称

在选择计算模型之前,我们需要选择我们的计算类型(定场、非定场)以及域的特征的设置(旋转域的设置、介质的设置等等这里不在赘述)。设置如下图

边界条件定义

和之前做离心泵的边界条件定义一样,这里不在赘述。需要说明一点,Pumplinx的交界面的定义非常简单,只需要选择两个连接面然后用“Connect Select boundries Via MGI”这个命令即可。

求解设置

求解设置,这一块和其他的求解器一样,只是对于瞬态计算有一些细微的差别,下一节会讲到。

至此,Pumplinx离心泵仿真整个基本流程结束

旋转机械CFturbo叶轮机械PumpLinx
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首次发布时间:2019-04-27
最近编辑:2月前
苦行僧
硕士 | 工程师 0
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1条评论
堂
签名征集中
2年前
您好,老师。请问pumplinx与workbench的流固耦合可以吗,就是用pumplinx输出压力数据导入workbench外部数据中进行静力学分析
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