FloEFD球阀流体仿真怎么做

问题描述：

如下图，这是一个球阀，旋转把手可以开启或关闭阀门。其旋转的角度控制开启阀门的开启角度。水流以0.5kg/s经一个球阀装置。

模型准备

1、打开模型组装图

这个模型进行仿真时只要稍做改动即可。由于仿真的是球阀内部流体的流动，是一个封闭内部空间的问题，采用内部分析，需要使用【创建封盖】来封闭模型。软件自动生成LID零件。另外，为了便于清楚的观察球阀内部的状况，可将封盖LID设置成半透明的状态。

2、左击【创建封盖】，选择球阀左边端面，设置厚度为1mm，完成；对右边端面进行同样的设置。

创建项目

1.左击【向导】，设置项目名称为：qiufa，项目配置保持不变。下一步。

完成一个新案例的设置，如进行多种方案的仿真，可以加以注释来区分。

2.选择SI单位系统，并把温度的单位改为℃。下一步。

至于温度的单位，根据使用习惯因人而异，也可不做指定；完成向导设置之后，仍可以通过【单位】随时更改参数的单位。除了软件预先定义好的系统单位，还可以自己定义自己所需的系统单位。

3.指定内部分析类型，其他保持默认设置，不包括任何物理特性。下一步。

针对一个流经整个结构内部的分析，需要选择内部分析。而流体围绕着某个物体，则称为外部分析。至于选择排除不具备流动条件的腔，可以节省仿真内存和CPU资源。

4、默认流体选择水，流动类型也保持不变。下一步。

此案例不涉及多种流体或混合流体，流动特征也无需额外指定，软件能够自动判断流体的流动到底是层流还是湍流。

5．壁面条件指定绝热壁面，不考虑粗糙度的影响。下一步。

由于此案例不考虑固体内部的导热情况，后续需要定义表面的换热系数。粗糙度也可以根据实际表面状况进行相应设置。

6.初始条件除了温度设置为25℃，其他保持默认。完成。

对于稳态分析，可以改变初始条件压力、温度和速度的默认设置。其设置值与最终仿真结果越接近，仿真计算的时间越快。当然，对于不熟悉的项目或者对仿真结果不了解，就可以对初始条件不做修改。

边界条件

1.右击分析树中的边界条件，选择插入边界条件。选择左端盖的内表面，设置入口质量流量为0.5kg/s。

在这里指定了入口处的流体流量，出口处的流量就不需要定义，由质量守恒得到。当然，除了均匀流动之外，还可以设置旋转流动或者不均匀或随时间变化。

2. 右击分析树中的边界条件，选择插入边界条件。选择右端盖的内表面，定义为静压，热动力参数、湍流参数、边界层保持不变。

定义工程目标

1右击分析树目标，选择插入表面目标，点击入口质量流量，则之前选的目标表面被选中，并设置静压的平均值作为目标。

工程目标是用户认为比较关键的参数，可以是极值也可以是均值，可以是面目标也可以是体积目标。对于一个目标而言，勾选用于控制目标收敛，则意味着创建的目标将用于收敛控制。若没有勾选，则仅仅用于监测某些参数，而不会影响计算结果和计算时间，即不会认为是终止仿真的标准。

求解

1.点击【运行】，勾选求解和加载结果。

求解界面，可以随时暂停或者终止。另外可以实时观察收敛曲线。

后处理

1.右击切面云图，选择插入，选中top面，设置等高线，类型为速度，并调整级别数为100以上。

2、右击流动迹线，选择插入，点击出口静压边界条件，则右端面的内表面被选中。

3．右击表面参数，选择插入，选择入口端面的内表面，选中静压，点击显示

得到进口处的静压均值为135605，而出口静压101325，则压降为34000Pa。

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作者：CAE白堤，仿真秀科普作者

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