本文摘要(由AI生成):
本文介绍了一个轴流泵仿真算例,通过学习该算例,读者可以学会轴流泵基本仿真流程、周期性网格设置以及如何显示效率-流量曲线等相关后处理。算例包括前处理、求解设置和后处理三个部分。前处理部分包括导入模型、划分网格和命名边界;求解设置部分包括启动FLUENT、读入文件、定义求解器、模型设置、添加材料、设置区域条件、边界条件设置、求解方法设置、流场初始化和解决;后处理部分包括启动FLUENT、收敛残差曲线、进出口流量计算、定义旋转机械拓扑结构、输出泵性能报告和泵效率-流量性能曲线。
通过学习本算例您将获得?
1、学会轴流泵基本仿真流程
2、学会周期性网格设置
3、学会如何显示效率-流量曲线等相关后处理
如何获取本算例全部原始文档(mesh、cas、dat)?
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目 录
1.摘要1
2.轴流泵模型介绍1
3.前处理1
4.求解设置2
4.1启动FLUENT2
4.2读入文件2
4.3定义求解器3
4.4模型设置3
4.5添加材料4
4.6设置区域条件4
4.7边界条件设置5
4.8求解方法设置7
4.9流场初始化7
4.10求解8
5.后处理9
5.1启动FLUENT9
5.2收敛残差曲线10
5.3进出口流量计算10
5.4定义旋转机械拓扑结构11
5.5输出泵性能报告11
5.6泵效率-流量性能曲线12
轴流泵作为叶轮机械的一种,具有低扬程、大流量的特点,在国民经济各部门中占有非常重要的地位,随着国民经济和国防事业的迅速发展,对轴流泵的性能要求越来越高;泵的效率是衡量泵工作效能高低的一项技术经济指标,泵在运行过程中不可避免的会产生能量损失,因为使其效率总是小于1。能量损失通常分为机械损失、容积损失和水力损失三部分。要提高泵的水力效率,就必须降低这些能量损失。随着计算机技术及计算流体力学等学科的飞速发展,CFD对轴流泵进行内部流场计算成为可能,并已成为重要的设计手段。运用软件数值模拟流体机械可以方便地研究其内部规律,找到提高效率的有效途径。
本案例所模拟的是一种轴流泵的流场分析。图1是三维模型示意图,叶轮的进口直径为590mm,叶轮轴直径为175mm,进口段长度为200mm,出口段长度为100mm,叶片数为5,设计点转速为780r/min,扬程为6.1m,流量为5315m3/h。
由于叶轮具有周期性,考虑节省计算资源,叶轮内部流场计算采用单流道周期性边界模型,在ICEM CFD中划分网格。将模型边界分别命名为进口inlet、出口outlet、轮毂面hub,机匣面shroud,周期性边界periodic,叶片blade,如图2所示。
将ICEM CFD划分完成的网格导出,存为axis-pump.msh文件。
4.1 启动Fluent
双击Fluent,将Dimension修改为3D,如图3所示。