Fluent MRF 旋转机械离心泵静态仿真(一)

2小时前浏览16

本案例利用Fluent中的MRF模型，对离心泵性能问题进行了仿真计算。该案例仅对离心泵的稳态计算进行了简单演示，其余的旋转机械的仿真设置与本案例基本一致，可按照该案例进行相关设置。本案例采用的离心泵为8个叶片，以转速为1200rpm，入口质量流量为280kg/s为标准设计相关模型，实际计算时采用3m/s的速度入口。

1 workbench 设置

本案例具体设置如下图：

2 SCDM 设置

2.1 导入几何

本案例的离心泵模型在ansys的离心泵设计软件中进行构建，并导入SCDM中。具体的几何模型与边界条件如下所示：

3 Fluent Meshing 设置

3.1 网格设置

采用Fluent meshing进行网格划分，采用六面体网格划分，并划分相对应的边界层网格。具体的网格划分如下图所示：

4 FLUENT 设置

4.1 General设置与网格导入

由于本文仅分析对离心泵流场稳态特性展开分析，因此仅需要进行稳态计算结果的讨论，此处的设置比较简单，勾选为稳态计算，并选择密度基求解器。

4.2 材料设置

此处选择water进行计算，相关设置如下如所示：

4.3 MRF设置

此处对叶轮旋转区域进行MRF设置，相关设置如下如所示，转速为125.6rad/s，旋转轴为z轴：

4.4 边界条件设置

根据SCDM设置中的介绍，对各个边界条件进行设置，各边界条件的设置如下：

对红框区域的壁面进一步进行移动壁面设置，具体的设置如下：

4.5 初始化设置

首先进行标准初始化设置，具体设置如下图：

4.6 计算设置

此处进行的计算设置如下：

5 后处理结果

5.1 后处理云图结果

对离心泵的计算结果进行可视化处理，离心泵截面速度云图如下图所示：

离心泵截面压力云图如下图所示：

离心泵整体迹线云图如下图所示：

来源：CFD仿真库

Fluent DEM 颗粒瞬态仿真(一)

本案例利用Fluent中的DEM模型，对管道运输进行流体仿真，主要是对管路颗粒运输过程进行诊断，防止出现颗粒陷入死循环，导入管路阻塞和浪费。因此进行相关的管路气力运输可以按照本文的相关设置进行仿真计算。1workbench设置本案例具体设置如下图：2SCDM设置2.1导入几何本案例的管道模型十分简单，为几段简易管路组成。具体的几何模型与边界条件如下所示：其中上方为入口边界条件，下方为出口边界条件。3FluentMeshing设置3.1网格设置采用Fluentmeshing进行网格划分，采用四面体网格划分，并划分相对应的边界层网格。具体的网格划分如下图所示：4FLUENT设置4.1General设置与网格导入首先导入网格，然后勾选为瞬态计算，并选择压力基求解器。打开重力选项，由于本案例是以y轴负向作为重力方向，因此需要再y出设置为-9.81m/s。4.2材料设置此处选择water进行计算，相关设置如下如所示：4.3多相流设置此处对多相流模型展开设置，打开欧拉模型，选择DDPM，勾选应用，相关设置如下如所示：点击相，主相设置为水，次相取消勾选所有开关，主要设置如下图所示：4.4DEM设置此处打开离散相模型，勾选每次流动迭代更新和非定常颗粒跟踪，物理模型选择DEM，相关设置如下图所示：点击喷射源，进行喷射颗粒构建，喷射源类型选择surface，勾选inlet边界，离散相域选择次相，颗粒直径设置为0.01，时间持续10s，速度大小设置为0.1m/s，总流量为kg/s。并勾选使用面法线方向喷射。对相关的碰撞规则进行设置，相关设置如下图所示：4.5边界条件设置此处仅需要对入口条件进行设置，设置主项流量为5m/s，具体设置如下图：4.6初始化设置首先进行标准初始化设置，具体设置如下图：4.7计算设置此处进行的计算设置如下：5后处理结果5.1后处理云图结果对管路颗粒的计算结果进行可视化处理，颗粒运输结果如下图所示：来源：CFD仿真库