基于FLUENT的简化泄压阀模拟
正文共： 762字 14图 预计阅读时间： 2分钟1 前言泄压阀在高压管路系统是非常常见的一种设备，除了在阀门的流道结构设计上可能会开展一些CFD研究，通常不会在管路上对泄压阀进行CFD模拟，因为代价很大。模拟泄压阀基本上需要用到动网格（或者重叠网格），以及基于UDF的阀门动作定义。今天，我们用一个简化的案例演示一下泄压阀的模拟。2 建模与网格创建如下的二维管道模型，图中绿色的线表示泄压阀，其在图中做上下运动，当入口压力上升时阀门打开，入口压力下降时，阀门关闭，并且阀门的行程有限制。划分四边形结构化网格，这里需要指出的是，我们这样简化阀门就是为了方便采用layer铺层动网格，实际的阀门模型网格处理远比这个简化模型麻烦。3 求解设置以默认的空气为流体介质。阀门的运动规律采用牛顿第二定律推导，这里核心在于获得速度，因为我们会用到DEFINE_CG_MOTION这个宏来定义阀门的运动。本案例，我们假定阀门的质量4kg，初始预紧力500N，最大行程5mm，刚度100000N/m。将运动规律作用在阀门上，并设置好动网格参数。阀门左右两侧的壁面设置为变形面。入口采用压力入口，我们定义随时间变化的压力条件，目的是使得阀门产生打开和关闭的动作。4 计算结果我们看一下阀门的位移曲线，可以看出中间某段时间阀门全打开（位移达到上限），最后阀门全关闭，注意这里的全关闭不是严格意义上的关闭，而是阀门达到某个位置时不再运动，实际上阀瓣和阀座之间还有间隙，不然网格尺寸为0就无法计算了。这里可以考虑用软件的GAP模型，即间隙达到某个极小值时流量设置为极小值或者为0，用以模拟没有流量即关闭的状态。阀门的速度曲线、弹簧载荷曲线、压力载荷和总载荷曲线分别如下图。本案例用的UDF代码如下，有偿获取哈，为了帮助读者快速调试，案例源文件cas和dat一并提供，直接初始化计算即可。来源：仿真与工程
