Fluent 旋轉機械瞬態計算(一)

本案例利用Fluent中的滑移網格模型(RBM),對螺旋槳敞水水動力性能問題進行了瞬態仿真計算。該案例僅對4119槳的瞬態計算進行了簡單演示,其余的旋轉機械的仿真設置與本案例基本一致,可按照該案例進行相關設置。

本文僅計算了進速系數為0.4的工況,計算結果與相關實驗較為接近。

Fluent MRF 旋轉機械(一)的結果相比,瞬態計算結果與實驗值更為接近。

1 workbench 設置

1.1 選擇流體流動(帶有Fluent 網格劃分功能的Fluent)和流體流動(Fluent)

由于用的版本較老,因此無法通過一個fluent建立interface,此處為了利用fluent meshing劃分網格,采用了三個fluent模塊。分別進行外部流場網格劃分、內部流場網格劃分和流場計算。

Fluent 旋轉機械瞬態計算(一)的圖1

2 SCDM 設置

2.1 導入幾何

左邊為入口,右邊為出口。

下圖為外部流場幾何圖。

Fluent 旋轉機械瞬態計算(一)的圖2

下圖為內部流場幾何圖。Fluent 旋轉機械瞬態計算(一)的圖3

3 FLUENT MESHING設置

采用了Fluent meshing進行前處理,采用多面體的方法對體網格進行劃分。由于穩態計算結果比較可信,此處選擇了相同的劃分的方式與尺寸。

Fluent 旋轉機械瞬態計算(一)的圖4


Fluent 旋轉機械瞬態計算(一)的圖5

4 FLUENT 設置

4.1 General設置與網格導入

首先將保存的外部流場網格導入。然后通過附加case文件的方式,將內部流場網格導入。

Fluent 旋轉機械瞬態計算(一)的圖6

由于是瞬態求解問題,此處設置為瞬態態計算模式。

4.2 滑移條件設置

其他的條件設置與Fluent MRF 旋轉機械(一)一致,因此相同的設置不再闡述,僅有內部流場網格部分不一致。因此對內部流場網格進行了重新設置。

Fluent 旋轉機械瞬態計算(一)的圖7


4.3 計算設置

進行初始化,以0.0001s的時間步長進行計算。

開啟阻力監測,本案例阻力尚未達到穩定,但已經超過274N。推力仿真表現已優于MRF的計算結果。

Fluent 旋轉機械瞬態計算(一)的圖8

4.4 后處理設置

對計算完成后的壓力云圖與流線圖的動畫進行繪制。

螺旋槳流線軌跡動畫

Fluent 旋轉機械瞬態計算(一)的圖9


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