SOLIDWORKS Flow Simulation閥門內流體仿真

導讀

SOLIDWORKS Flow Simulation閥門內流體仿真的圖1

閥門作為輸送系統中的控制設備其主要功能是接通管路中的流體介質,又或是調節流體的流量、壓力等,在閥門的設計中,流量系數Cv,Kv,以及流阻系數都是基本參數,本節將講解通過SOLIDWORKS Flow Simulation在三維模型獲取以上參數。

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SOLIDWORKS Flow Simulation閥門內流體仿真的圖2

首先我們通過SOLIDWORKS把三維模型建立出來,就以(圖中)視頻中這個簡易閥門模型為例,我們保存好模型后點擊開啟Flow Simulation流體分析模塊,點擊帶有Flow Simulation的選項卡。

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SOLIDWORKS Flow Simulation閥門內流體仿真的圖3

在流體分析界面通過向導快速完成,單位內外流場選擇,分析類型,流體類型以及初始條件。

在左邊設計樹通過右鍵邊界條件,插入入口流速或者流量,還包括出口處與外界連接的環境壓力。

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SOLIDWORKS Flow Simulation閥門內流體仿真的圖4

接下來就是設置如何輸出相關參數,先從國內的流量系數Kv值開始,首先我們需要知道手工計算如何計算我們的Kv值,根據計算公式

SOLIDWORKS Flow Simulation閥門內流體仿真的圖5

其中Q是流量,ΔP是壓差,Υ為閥門流體相對于水的密度。

在設計樹目標這邊右鍵選擇表面目標選擇進出口,然后選擇輸出參數總壓,這個情況進出口的壓力值就能獲取到了。在全局目標處選擇密度。

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接下來同樣右鍵目標選擇到方程目標,在方程目標界面輸入Kv的計算公式,其中流量,壓差這些數據可以選擇剛才設置的全局目標、表面目標以及邊界條件。這就是完整的表達式

SOLIDWORKS Flow Simulation閥門內流體仿真的圖6

其中壓差ΔP就是表達式中的({SG 平均值 總壓 1}-{SG 平均值 總壓 2}),流量為{入口速度 1:速度垂直于面:5.000e-01}*0.033*3600

同理,流阻系數表達式如下:

SOLIDWORKS Flow Simulation閥門內流體仿真的圖7

完成方程目標的設置后就可以調整網格,網格細化這里不作詳細介紹,設置好網格就可以進行計算了

結果出來后我們想查看計算出來的流量系數以及流阻系數就可以右鍵目標圖,選擇我們需要輸出的參數。

SOLIDWORKS Flow Simulation閥門內流體仿真的圖8

SOLIDWORKS Flow Simulation閥門內流體仿真的圖9

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