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登錄ansys溫度仿真 風速的案例
Ansys Lumerical | 光纖布拉格光柵溫度傳感器的仿真模擬
步驟2:EME-計算光柵的溫度相關透射/反射響應
我們分析了光柵在多個周期內的透射/反射值,模擬區域中只包括光柵的單個周期,但通過使用“周期性”和“波長掃描”特征可以獲得長光柵的寬帶響應。然后,我們掃描溫度,并將傳輸/反射響應導出為S參數,S參數可用于隨后的電路模擬。
布拉格波長與溫度的關系如圖顯示,相對于室溫下的值,其在1.000攝氏度時偏移15.6納米。
還可以得到光柵在給定溫度范圍內的靈敏度。靈敏度定義如下:
考慮到參考文獻中缺乏有關材料的信息,模擬的靈敏度(9.4 pm/℃)與公布的結果(7.2 pm/℃)存在差異。這種差異可能主要來自材料參數的差異,而參考文獻中并未完全提供這些參數。
該腳本還提取與溫度相關的S參數,并將其保存為S參數文件格式(fbg_S_param_T.dat),以便在下一步進行 interconnect 電路模擬。
步驟3:INTERCONNECT-光子電路模擬
使用光學時間調制 S 參數元件將與溫度相關的S參數導入 INTERCONNECT,用于模擬 FBG 溫度傳感器。我們掃描溫度并測量傳感器在不同溫度下的反射光譜。當需要附加 PIC 元件對 FBG 的整體性能的影響時,該電路模型仿真是有用的。
FBG 溫度的電路模擬需要三個要素:
1、光網絡分析儀(ONA),既可作為光源又可作為檢測器。
2、代表 FBG 溫度傳感器的光學時變 S 參數元件。
3、用作溫度控制器并連接到 FBG 溫度傳感器元件的直流電源。
下圖為電路仿真的原理圖設計。按下運行按鈕,模擬將計算溫度傳感器在25°C室溫下的反射光譜。
展開 基于Fluent與ANSYS workbench的齒輪箱熱固耦合溫度場仿真案例
仿真步數可以自行選擇,這里選取了前600步的狀態進行分析。由于步數大少,大齒輪處在油浴當中,溫升小,因此觀察小齒輪,溫度攀升較快。
圖28 0.18s溫度云圖
圖29 0.36s溫度云圖
圖30 不同轉速溫升對比
通過仿真可以對比不同轉速下,小齒輪的溫升狀況。實際上轉速決定了:
生熱量,通過公式計算;
甩油程度。
在fluent中甩油的程度對溫度變化有一定影響,但是當轉速足夠大的時候,這個影響又變得不那么明顯。因此兩條曲線的形狀是相似的,只是單純的受到發熱量的支配。如果是低速重載情形,轉速很低(本例未包含),比如10rpm,這時候甩油困難,齒輪可能會發生膠合。
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結語:
由于解析方法計算齒輪減速器溫度場時的復雜性,往往需要對模型進行大幅簡化,難以得出精確解。針對此問題,本例使用仿真方法計算瞬態溫度場,可以有效捕捉輪齒與油液的接觸細節,實現了在精確仿真流場的前提下,油氣與齒輪固體共軛傳熱區域的實時更新。但同時也存在對流換熱系數不準確,內嵌傳熱算法換熱值不精確的弊端。
這個案例很長,對fluent的多相流、動網格等等復雜模型都有涉及,希望看完帖子能讓大家有所收獲!仿真用到的幾何文件、udf文件、運動profile文件都在附件中。
齒輪箱幾何文件+udf+profile文件.rar
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