基于STAR-CCM+風機界面:雙向進氣的多翼離心風機的仿真

前向多翼離心風機作為一種,流量大,風壓大的風機種類,常用于空調,吸油煙機等家用電器中,本案例使用STAR-CCM+中的多參考系(MRF)模型計算前向多翼離心風機的流場。

1、問題描述

本案例仿真的前向多翼離心風機為雙向進氣,轉速為1000rpm,在計算時把進口設為大氣壓,出口相對壓力設為0,計算域如圖1所示:

基于STAR-CCM+風機界面:雙向進氣的多翼離心風機的仿真的圖1


2、幾何與網格

(1)本案例的幾何網格采用從外部導入的方法,啟動STAR-CCM+軟件,點擊file→Import→Import surface mesh,選擇準備好的stl面網格文件,選導入界面,選擇create new region,把單位改為mm,其余默認,點擊ok即可:

基于STAR-CCM+風機界面:雙向進氣的多翼離心風機的仿真的圖2


(2)右鍵點擊Continua中的mesh1,選擇selectmeshing models,選擇surfaceremesher;

基于STAR-CCM+風機界面:雙向進氣的多翼離心風機的仿真的圖3


(3)右鍵mesh1→reference values,在base size中中填寫面網格的總體控制尺寸20mm;

基于STAR-CCM+風機界面:雙向進氣的多翼離心風機的仿真的圖4


(4)勾選region→region 1→dianji→mesh condions→custom surface size,在下面的mesh values→surface sizes中填入dianji面網格的relative targetsize和relative minmum size;對所有的part進行目標尺寸和最小尺寸進行控制。點擊標題欄中的generate surfacemesh按鈕,生成面網格;

基于STAR-CCM+風機界面:雙向進氣的多翼離心風機的仿真的圖5


(5)右鍵:

continua→new→meshcontinuum,

右鍵continua下面新出現的mesh2,選擇多面體網格和棱柱層網格;

基于STAR-CCM+風機界面:雙向進氣的多翼離心風機的仿真的圖6


(6)在mesh2→referencevalues下面的base sizes中設置和面網格一樣的控制尺寸,在numberprism layers 和prismlayer thickness 中設置邊界層的層數和邊界層總厚度;

基于STAR-CCM+風機界面:雙向進氣的多翼離心風機的仿真的圖7


(7)把鼠標放在region→regions上在下面出現的屬性對話框meshcontinuum中選擇mesh2;

基于STAR-CCM+風機界面:雙向進氣的多翼離心風機的仿真的圖8


(8)右鍵:

region1,選擇splitby topology,在出現的對話框中點擊ok,把流體域劈分為5個。

基于STAR-CCM+風機界面:雙向進氣的多翼離心風機的仿真的圖9


(9)刪除不是流體域的region13和region1 4,剩下的流體域重命名為intube,rotate,woke;


(10)右鍵:

intube→feature→newfeature curves→markedges,在出現的對話框中勾選remark existing edge,重新生成特征線,同樣在rotate和woke兩個流體域中重新生成特征線;

基于STAR-CCM+風機界面:雙向進氣的多翼離心風機的仿真的圖10


(11)在intube→boundaries e→inlet→mesh condions→customize prism mesh中選擇disable,即進出口不畫邊界層;

基于STAR-CCM+風機界面:雙向進氣的多翼離心風機的仿真的圖11


(12)點擊interface→outwall,在其屬性type中選擇baffle interface,即把outwall設置為壁面,不過流體,其余幾個交界面的設置如下圖;

基于STAR-CCM+風機界面:雙向進氣的多翼離心風機的仿真的圖12


(13)點擊mesh→generatevolume mesh,生成體網格;

基于STAR-CCM+風機界面:雙向進氣的多翼離心風機的仿真的圖13


3、STAR-CCM+設置

(1)右鍵:

continua→new→physics continuum,右鍵continua下面新出現的physics 1,選擇相應的湍流模型;

基于STAR-CCM+風機界面:雙向進氣的多翼離心風機的仿真的圖14

(2)右鍵:

tools→coordinatesystems→laboratory→localcoordinate systems,選擇new→cartesion,建立局部坐標系;


(3)右鍵:

reference frames ,選擇new→rotating,在rotating的屬性框中設置轉速和局部坐標系;

基于STAR-CCM+風機界面:雙向進氣的多翼離心風機的仿真的圖15


(4)設置葉輪流體域的旋轉,在region→rotate→physicsvalues中選擇rotating;


(5)右鍵:

reports→newsreports→mass flow averaged,在massflow averaged 1屬性框的fieldfunction 中選擇 totalpressure,在parts中選擇outlet;監控出口的總壓;

基于STAR-CCM+風機界面:雙向進氣的多翼離心風機的仿真的圖16


(6)右鍵:

reports→newsreports→moment,在moment1屬性框的parts 中yepian和yelunpan,坐標系中選擇局部坐標系;

基于STAR-CCM+風機界面:雙向進氣的多翼離心風機的仿真的圖17


(7)右鍵:

moment1和massflow averages,選擇createmomitor and plot from reports;


(8)求解器設置最大計算步數為10000,其余按照默認;

基于STAR-CCM+風機界面:雙向進氣的多翼離心風機的仿真的圖18


(9)在file→auto save,自動保存文件數為1,保存步數為200步;

基于STAR-CCM+風機界面:雙向進氣的多翼離心風機的仿真的圖19

(10)點擊計算,開始求解;


4、計算后處理

計算以后的速度矢量和壓力云圖如下

基于STAR-CCM+風機界面:雙向進氣的多翼離心風機的仿真的圖20

基于STAR-CCM+風機界面:雙向進氣的多翼離心風機的仿真的圖21


文章來源有限猿仿真

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