Particleworks案例19-使用压力边界来模拟管道中的流动

CFD饭圈

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使用压力边界来模拟管道中的流动.

一、创建新项目

1.在工具栏中，单击CreateProject.

2.在Create Project 窗口，在Project name输入文件名pressure_boundary 并指定项目将保存的位置Project location.

3.单击OK按钮，以关闭窗口.

4.在Projects 窗口，展开project 然后双击scene 要打开该场景的节点.

二、添加对象

几何文件

1.在Outline窗口，单击Importpolygonfiles

2.在文件对话框中，选择要导入的几何图形文件(ypipe.stl, plug.stl).

3.单击FitView按钮.

4.在Outline窗口，选择Input>ypipe.stl.

5.在Properties窗口，设置Appearance>Alpha为0.2使内部流动可见.

6.在Outline窗口，选择Input>plug.stl.

7.在Properties窗口，找到Transform中的部分，并输入以下值:

•Rotation:(0,90,0)

Pressure boundary

1.在Outline窗口，单击Createmisc.按钮，然后单击Pressure boundary按钮

.以同样的方式，创建另一个压力边界.

2.在Outline窗口，选择Input>pressure_boundary.

3.在Properties窗口，找到Transform中的部分，并输入以下值:

•Location:(-120,0,0)

•Rotation:(0,90,0)

•Type:Circle

•Width[mm]:38

•Height[mm]:38

4.在Outline窗口，选择Input>pressure_boundary_1.

5.在Properties窗口，找到Transform中的部分，并输入以下值:

•Location:(-108.33,51, 0)

•Rotation:(30,90, 0)

•Type:Circle

•Width[mm]:18

•Height[mm]:18

模拟域

1.在Outline窗口，选择Input>domain.

2.在Properties窗口，找到Domain中的部分，并输入以下值:

•UpperLimit:(150,100, 50)

•LowerLimit:(-150,-50,-50)

三、创建动画

1.在Outline窗口，选择Input>plug.stl.

2.在KeyFrames窗口，设置Key:Location.1.

3.设置Type为Position.

4.在Player窗口，移动到60帧(6[s]).

5.单击+以添加一个位置6[s].

6.在Player窗口，移动到70帧(7[s]).

7.单击+以添加一个位置7[s].

8.输入50毫米作为值.

9.预览motion,单击Playforward按钮在Player窗口.

四、创建物理属性

1.在Outline窗口，单击Managephysicalproperties.

2.在Physicalpropertymanager窗口中，单击加号按钮+以添加一个新的物理属性.

3.选择类型Fluid从弹出菜单.

4.再次单击加号按钮+以进行添加Fluid_1,并编辑以下参数:

•Density [kg/m³]:2000

•Kinematicviscosity[m²/s]:1e-4

5.添加另一种类型Polygon.使用默认参数.

6.单击OK按钮关闭Physicalpropertymanager.

7.在Outline窗口，选择每个节点。在Properties窗口，定位PhysicalProperty并在类型中分配类型，如下所述.

•ypipe.stl:Polygon

•plug.stl:Polygon

•pressure_boundary:Fluid

•pressure_boundary_1:Fluid_1

五、设置压力边界参数

1.在Outline窗口中，选择这两个节点:Input>pressure_boundary和Input>pres- sure_boundary_1.

2.在Properties窗口，找到Details中的部分，并输入以下参数:

•BoundaryPressure[Pa]:10

六、设置模拟参数

1.在工具栏中，单击Settings.

2.在Basics部分的中输入以下参数，然后单击Next:

•Unit>Length:mm

•Preprocess>ParticleSize[mm]:4

•Gravity[m/s²]:(0,0,0)

3.在MPS部分的中输入以下参数，然后单击Next:

•Pressure>Mode:Div.Free

•Viscosity>Type: Explicit

4.在Simulation部分的中输入以下参数并单击Close.

•Time>FinishTime[s]:10

•Time>Initialdt[s]:0.001

•Output>FileOutputIntervalTime[s]:0.1

七、运行模拟

1.单击 Execution 部分在 Run 会话框.

2.在Run 对话框，找到Execution 部分和选择Preprocess & Simulation 在Runmode

3.单击Execute按下以下按钮，以开始计算.

八、可视化结果

在颜色贴图中显示压力，并播放结果动画。

1.在ColorMap窗口，定位Field,并选择Pressure.

2.输入0作为Min以及10作为Max在Range.

3.在Outline 窗口中，选择这两个节点:Result >pressure_boundary (particle) 和Result>pressure_boundary_1(particle).

4.在Properties窗口，勾选Appearance>UseColorMap.

5.在Player窗口，单击Playforward按下这个按钮来播放动画。

6.下图分别是6/7/8秒时刻的压力分布云图

来源：CFD饭圈

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