垂直軸風力機數值仿真——Fluent計算篇
本案例將采用Fluent進行瞬態計算,進行垂直軸風力機仿真分析。
1. 讀取網格文件
讀取上一篇的網格文件即可,網格讀入后可是查看一下網格質量與網格數量,這里說明一下長寬比的問題,這里案例長寬比已經到了711,一般情況下三維模型不要讓長寬比大于1000,特別是非存在一些細小縫隙的模型,本案例本來屬于二維模型拉伸而來,長寬比主要考慮到滿足邊界層的要求,是能滿足計算要求的。
2.仿真設置
仿真設置需要對流體材料、邊界條件、計算域以及仿真時間及步長進行設定,根據具體問題設定檢測變量,監測點的設置能夠有效的幫助收斂性的判斷。本案例采用滑移網格分析,選擇瞬態(Transient)分析。
1)流體材料設置
流體材料為空氣,密度為1.225kg/m3,動力粘度為1.831e-5kg/(m s)。
2)計算域設置
風輪選擇“Mesh Motion”,轉速通過表達式給定,設定為15rad/s,轉軸默認(0,0,1)。
3)邊界條件設置
入口給定速度為8m/s,出口給定速度0Pa,進出口的湍流參數保持默認,兩側與上下面均設置為對稱面。
交界面定義,在控制臺Console輸入:/define/mesh-interfaces/one-to-one-pairing?,輸入:n/no,交界面窗口出現“Manual Create”可以手動創建交界面。
4)初始化與時間/時間步長設置
選擇入口進行初始化,時間步長為0.00698132s(每6度一步),總迭代步為360(共計算6圈)。
5)案例保存
Perferences中定義好保存類型,選擇Legacy,文件格式為.cas,點擊保存案例.cas/.dat。
3.仿真結果
計算完成后處理結果,展示速度分布與壓力分布。
1)速度分布
2)壓力分布
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