ANSYS CFX-壓縮機CFD仿真流程

CFX-壓縮機仿真

壓縮機的仿真涉及到的是可壓縮流體的一個仿真,所以本次的課程主要涉及到的是可壓縮流體的一個仿真流程。

——小高

01

導入網格

ANSYS CFX-壓縮機CFD仿真流程的圖1

02

仿真類型的定義

定義為穩態分析

03

 建立impeller的域,并設置相關的參數

在這里我們需要選擇的介質是(空氣)Air Idea Gas,因為分析的是可壓縮的介質,所以我們需要激活可壓縮的流動模型。在這一塊當我們需要激活可壓縮的流動模型的時候我們需要選擇Idea Gas,Real Fluid或者一般流體,有時候我們還需要在CFX的介質庫里面調用這些介質參數。

ANSYS CFX-壓縮機CFD仿真流程的圖2

3.1

計算模型的選擇

ANSYS CFX-壓縮機CFD仿真流程的圖3

在這里我們需要選擇熱傳遞的模型是total energy,在Heat Transfer里面提供了四種模型:

1.   None:就是不求解能量運輸方程

2.   Isothermal:不求解能量運輸方程,但是我們需要在這里設置一個介質的溫度(環境溫度)來定義流體的屬性,比如像風機中,水泵中可以通過這樣來設置。

3.   Thermal Energy:求解能量運輸方程,但是會忽略求解過程中的介質密度的變化的影響

4.   Total Energy:求解能量運輸方程,于此同時考慮動能的影響,這個模型一般適合馬赫數超過0.2的流動,以及邊界層中粘性熱效應明顯的高速流動的情況(感興趣的可以去看一下邊界層理論/粘性流體力學)。

同時,因為壓縮機里面的流動屬于高速可壓縮流動,里面的流體的粘性剪切效應比較大,所以我們需要勾選Viscous Work term

然后還需要選擇你的湍流模型,一般的壓縮機的湍流模型選擇以K-E為基礎的湍流模型。

04

Stator域的建立

這里面的定義過程只需要去將運動類型改為靜止的就可以,其他的參數它會自動同步Impeller域的參數

ANSYS CFX-壓縮機CFD仿真流程的圖4

05

邊界條件的定義

壓縮機這里面的邊界條件的定義主要注意兩點:

1.   進口為總溫總壓進口

2.   出口為靜壓出口。流量和壓力組合的邊界條件在可壓縮流動中很容易計算發散。

ANSYS CFX-壓縮機CFD仿真流程的圖5
ANSYS CFX-壓縮機CFD仿真流程的圖6

06

交界面的設置

這個里面的動靜交界面的設置和風機/泵的動靜交界面的設置是一樣的。

ANSYS CFX-壓縮機CFD仿真流程的圖7

07

求解設置

求解設置和其他常規流體機械的設置是一樣的。

ANSYS CFX-壓縮機CFD仿真流程的圖8


文章來源:流體機械CFD

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