問題描述

1、水蒸汽180℃，用20s將模具由40℃加熱至140℃；

 

2、工作過程：

蒸汽以0.9MPa壓力從紅色端入進模具，此時藍色端開啟，蒸汽通過模體后從藍色端流出，此過程持續6s；

6s后關閉藍色端閥門，此時蒸汽繼續以0.9MPa壓力往模具里面泵，直至模體內部達到壓力平衡。此時模具繼續被加熱，直至表面某處溫度達到140 ℃，這一過程持續約14s。然后打開藍色端閥門放空蒸汽。

 

3、計算這一過程共需消耗多少蒸汽。

 

 

仿真思路

 

1、在藍色端閥門打開的第一階段，采用既有進口又有出口的計算模型，采用瞬態的計算方式，計算在6秒內通過出口流出的蒸汽量Q1，同時計算模具被加熱后的溫度。

 

2、在藍色端閥門關閉的第二階段，在計算模型中關閉出口邊界，同時改用可壓縮模型的計算模型，持續計算14s，至模具表面溫度達到140 ℃。此過程的蒸汽量，可簡單計算得出：計算模具空腔的內部體積，再根據蒸汽的狀態求出其密度，進而可以求出蒸汽量Q2。

 

3、總蒸汽量 Q = Q1 + Q2。

 

模型簡化

 

 

網格劃分

大約1150萬網格數量

 

 

仿真設置

 

 

仿真結果

 

出口速度

 

模具內管蒸汽流動過程