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Rocky案例|转运槽

1年前浏览5335

本案例演示利用Rocky模拟转运槽中的颗粒流动。

颗粒运动如下图所示。

1 几何模型

计算模型如下图所示。几何被细分为几个部分,以便对每个部分应用不同的运动。

2 Rocky前处理

  • 启动Rocky 2022R1
  • 点击菜单File → New Project或工具栏按钮新建工程

2.1 Physics设置

  • 重力加速度设置保持默认设置
  • 进入Momentum 标签页,指定Rolling Resistance ModelType A:Constant Moment

2.2 导入几何模型

  • 鼠标右键选择模型树节点Geometries,点击弹出菜单项Import Geometry 打开文件对话框
  • 选择几何文件并打开
  • 保存文件Chute.rocky
  • 弹出对话框中设置Import Unitmm
  • 拖拽模型树节点Geometries到右侧窗口中可以查看导入的几何模型

鼠标操作:

  • 鼠标左键:旋转
  • 鼠标右键:平移
  • 鼠标中键:缩放

键盘R键最大化图形;X、Y、Z键改变视图方向为X、Y、Z轴。

2.3 创建颗粒入口

  • 右键选择模型树节点Geometries,点击弹出菜单项Create Inlet 创建颗粒入口
  • 如下图所示指定参数

可以在图形窗口中查看创建的inlet。如下图所示,注意黄色箭头表示颗粒入射方向。可通过上图中的参数Incline Ange进行调整。

 

注:可以在图形窗口空白位置点击鼠标右键,利用右键菜单修改图形显示参数。也可以在树形菜单中选中几何部件,在属性窗口的Coloring选项卡中修改参数来调整图形外观。

2.4 创建运动

  • 右键选择模型树节点Motion Frames ,点击弹出菜单项Create Motion Frame 新建节点
  • 如下图所示设置新建的节点参数,修改其名称为Feed Conveyor Motion
  • 创建另一个Frame Motion,按下图所示参数,命名为Receiving Conveyor Motion
  • 选中模型树几何节点feed conveyor ,指定参数Motion FrameFeed Conveyor Motion ,如下图所示
  • 选中几何节点receiving conveyor 1 ,指定参数Motion FrameReceiving Conveyor Motion

2.5 材料参数

Rocky内置了三种材料:Default Belt、Default Boundary及Default Particles。本案例采用默认材料参数。

还需要将材料赋予几何部件。默认情况下,Rocky会为导入的所有几何模型指定材料Default Boundary,本案例需要指定皮带的材料。

  • 同时选中模型树节点feed conveyor、receiving conveyor 1及receiving conveyor 2,如下图所示,指定MaterialDefault Belt

2.6 定义材料相互作用

  • 选中模型树节点Materials Interactions
  • 如下图所示指定Default ParticlesDefault Particles之间的参数
  • 如下图所示,指定ParticleBoundary之间的参数
  • 如下图所示指定ParticleBelt之间的参数

2.7 创建颗粒

  • 右键选择模型树节点Particles,点击弹出菜单项Create Particle创建颗粒节点
  • 如下图所示设置颗粒参数
  • 进入Movement选项卡,指定颗粒的滚动阻力系数

2.8 设置颗粒入射

  • 右键选择模型树节点Inputs,点击弹出菜单项Create Continuous Injection创建新节点
  • 如下图所示设置入射参数,指定颗粒流量为1000 t/h
  • 切换到Time选项卡,指定颗粒入射终止时间为5 s

2.9 求解参数

  • 选中模型树节点Solver,如下图所示设置Time选项卡中的参数
  • 切换到General选项卡,指定采用GPU或CPU计算,点击按钮Start 开始计算

颗粒运动动画如下图所示。

3 Rocky后处理

3.1 制作动画

  • 点击菜单项Tools → Animation 打开动画创建对话框

动画设置对话框如下图所示。

利用参数FPS(Frames per Second)控制动画的分辨率。该参数至少为30,想要获得一个流畅的动画,计算参数Output Frequency不能大于1/FPS

  • 如下图所示,选择时间点为0的时刻
  • 将当前装填添加到动画关键帧中
  • 相同方式添加最后一个时间步到关键帧中,如下图所示

可以选择关键帧并调整帧数。如下图所示调整第一个关键帧的帧数为260。

最下面的按钮中,可以播放动画,也可以选择将动画输出为视频文件或图片序列。

3.2 绘制曲线

  • 点击菜单View → Windows 打开Windows面板
  • New Multi Time Plot 或使用快捷键CTRL+M 新建绘图创建
  • 选中模型树节点Particles,打开属性窗口中的Curves 选项卡,如下图所示选中Particles In CountParticles Out Count,将其拖拽到右侧的图形窗口中绘制图形

图形如下图所示。

  • 按住键盘的CTRL键,选择列表项Particles Count并将其拖拽到图形窗口,此时会添加新的图形窗口,如下图所示

若要编辑图形,可以点击图形窗口左上角相应的按钮。

3.3 User Processes

对于某些DEM分析,数据必须限于特定区域或特定材料子集。Rocky用户过程用于划分和分析颗粒、几何体和流体,包括以下类型:

  • Cube:基于长方体区域创建数据子集。
  • Cylinder:基于圆柱体区域创建数据子集。
  • Plane:基于平面创建数据子集。
  • **Polyhedron(Envelope)**:基于通过导入的自定义形状区域创建数据子集。
  • Property:基于特定特性创建粒子/几何体的子集值或范围。
  • Cell Inspector:选择单个粒子或三角形(边界)。
  • Particles Trajectory:创建指定时间范围内粒子的路径线。
  • Particle Time Selection:基于时间过滤器创建粒子子集。
  • Euler Statistics:通过以下方式将离散特性转换为连续值对离散区域上的值求平均值。

下面以Cube及Plane为例描述User Process的使用方法。

  • 右键选择模型树节点Particles,点击弹出菜单项Process → Cube打开设置面板
  • 如下图所示设置Cube参数
  • 进入Coloring选项卡,激活选项Visible并指定Node Color为红色,如下图所示。

图形窗口中可以查看创建的cube。

处在Cube中的颗粒以红色显示。

  • 类似方式创建Plane<01>,采用下面的参数
  • 设置颜色
  • 类似方式创建Plane<02>,采用下面的参数
  • 设置颜色

可以看到颗粒被分成了两部分。

  • 按键盘CTRL+t或Windows面板中的New Time Plot创建绘图窗口
  • 选中节点Plane<01>属性窗框中的Particles Mass,将其拖拽到绘图窗口中
  • 相同方式拖拽Plane<02>中的Particle Mass 到图形窗口中,绘制的图形如下图所示

(完毕)


来源:CFD之道
Rocky材料控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2022-12-25
最近编辑:1年前
CFD之道
博士 | 教师 探讨CFD职场生活,闲谈CFD里外
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