本文摘要(由AI生成):
本文主要介绍了压缩机的仿真流程,包括导入网格、仿真类型的定义、建立impeller的域、选择热传递模型、选择湍流模型、建立stator域、定义边界条件、设置交界面和求解设置等步骤。其中,在热传递模型的选择中,有四种模型可供选择,分别是None、Isothermal、Thermal Energy和Total Energy。在湍流模型的选择中,一般选择以K-E为基础的湍流模型。在边界条件的定义中,需要注意进口为总温总压进口,出口为静压出口。在交界面的设置中,需要设置动静交界面。在求解设置中,与其他常规流体机械的设置相同。
压缩机的仿真涉及到的是可压缩流体的一个仿真,所以本次的课程主要涉及到的是可压缩流体的一个仿真流程。
定义为稳态分析。
在这里我们需要选择的介质是(空气)Air Idea Gas,因为分析的是可压缩的介质,所以我们需要激活可压缩的流动模型。在这一块当我们需要激活可压缩的流动模型的时候我们需要选择Idea Gas,Real Fluid或者一般流体,有时候我们还需要在CFX的介质库里面调用这些介质参数。
3.1 计算模型的选择
在这里我们需要选择热传递的模型是total energy,在Heat Transfer里面提供了四种模型:
1. None:就是不求解能量运输方程
2. Isothermal:不求解能量运输方程,但是我们需要在这里设置一个介质的温度(环境温度)来定义流体的属性,比如像风机中,水泵中可以通过这样来设置。
3. Thermal Energy:求解能量运输方程,但是会忽略求解过程中的介质密度的变化的影响
4. Total Energy:求解能量运输方程,于此同时考虑动能的影响,这个模型一般适合马赫数超过0.2的流动,以及边界层中粘性热效应明显的高速流动的情况(感兴趣的可以去看一下边界层理论/粘性流体力学)。
同时,因为压缩机里面的流动属于高速可压缩流动,里面的流体的粘性剪切效应比较大,所以我们需要勾选Viscous Work term。
然后还需要选择你的湍流模型,一般的压缩机的湍流模型选择以K-E为基础的湍流模型。
5. Stator域的建立
选择固定类型。
6. 边界条件的定义
压缩机这里面的边界条件的定义主要注意两点:
1. 进口为总温总压进口
2. 出口为静压出口。流量和压力组合的边界条件在可压缩流动中很容易计算发散。
7. 交界面的设置
这个里面的动静交界面的设置和风机/泵的动静交界面的设置是一样的。
8. 求解设置
求解设置和其他常规流体机械的设置是一样的