水泵旋轉仿真案例01

泵模型簡介

仿真文件百度網盤鏈接: https://pan.baidu.com/s/1SKkj50XTfbVBbvN27hT5Nw?pwd=8g51  提取碼: 8g51 

水泵旋轉仿真案例01的圖1流體介質為水;轉動速度為2000rpm;扇葉數量為6;流量為83.76kg/s,單個扇葉的流量為13.96kg/s;轉軸方向為Z軸。

采用運動參考系來處理泵的旋轉;

由于所有的葉片都是相同的,可以通過建模一個具有周期邊界的單一葉片通道來減少計算量。

導入模型

已使用VistaCPD創建了幾何圖形,并已使用TurboGrid創建了網格。

  • 通過Workbench打開文件(公眾號后臺回復提供): 水泵旋轉仿真案例01的圖2
  • 在Workbench中添加 Fluent模塊,并雙擊Fluent打開: 水泵旋轉仿真案例01的圖3
  • 選擇雙精度,并設置并行進程數為4: 水泵旋轉仿真案例01的圖4
設置轉速單位

  • 將默認轉速單位改為rpm: 水泵旋轉仿真案例01的圖5
設置求解器及材料

  • 保持默認的壓力基求解器(Pressure-Based)和絕對速度方程( Absolute Velocity Formulation) 水泵旋轉仿真案例01的圖6
  • 添加Water材料 水泵旋轉仿真案例01的圖7
設置湍流模型

  • 保持默認的SST komega Viscous Model(這是葉輪機械模擬中推薦的模型)。 水泵旋轉仿真案例01的圖8
合并流體域

  • 將三個流體域合并為一個流體域。并重新命名為impeller。 水泵旋轉仿真案例01的圖9
設置Cell Zone Condition

  • 將計算域的材料設為water-liquid
  • 激活Frame Motion
  • 保持默認的旋轉軸-Z軸
  • 設置旋轉速度2000rpm 水泵旋轉仿真案例01的圖10(旋轉方向判斷:如果將右手拇指指向z軸,手指(在此情況下)彎曲與泵葉片旋轉方向相同的方向。因此,旋轉速度被設置為一個正數。)
創建周期邊界條件

  • 在Boundary Contion中展開Wall
  • 按住Ctrl選中inblock-per1和inbloc-per2,右擊,選中Periodic
  • 保持默認參數,點擊create 水泵旋轉仿真案例01的圖11
  • 同樣的方式創建outblock-per1和outblock-per2,passage-per1和passage-per2。
  • 每創建好對周期邊界,需要同時check mesh
  • checkmesh時,會發現最后一對周期面偏移角度不一樣,根據Console提示,輸入/mesh/repair-improve/repair-periodic自動修正
水泵旋轉仿真案例01的圖12
進出口邊界設置

  • 將邊界inblock-inflow設為壓力入口,入口壓力為0Pa
  • 激活 Prevent Reverse Flow 水泵旋轉仿真案例01的圖13 水泵旋轉仿真案例01的圖14
  • 將outblock-outflow設為質量流量出口,出口流量 13.96 (kg/s) 水泵旋轉仿真案例01的圖15
水泵旋轉仿真案例01的圖16
壁面邊界設置

  • 剩余的區域對應移動參考系下的靜止的壁面 水泵旋轉仿真案例01的圖17
  • 保持默認設置,No Slip, Stationary Wall, Relative to Adjacent Cell Zone
水泵旋轉仿真案例01的圖18
定義報告

  • 檢測出口流量
水泵旋轉仿真案例01的圖19
求解方法

  • 一般默認激活“Pseudo-Transient” 水泵旋轉仿真案例01的圖20
  • 打開High Order Term Relaxation,計算更穩定
初始化及計算

  • 執行默認的混合初始化
水泵旋轉仿真案例01的圖21

至此完成設置,下圖是計算結果。水泵旋轉仿真案例01的圖22

文章來源:BB學長
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