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登錄Fluent發散溫度的案例
Workbench fluent風力發電機組葉片流場及溫度場仿真,附詳解視頻及原模型 ¥96
網格劃分與命名選擇
2.1 網格參數設置
雙擊mesh進入網格劃分模塊,先進行全局網格控制,進入ANSYS Fluent Meshing模塊,設置全局最大尺寸為5000 mm。
局部加密葉片表面網格:添加“Face Sizing”,設置尺寸為300 mm。若存在負體積網格,需調整局部尺寸或重新劃分。
2.2 命名選擇(Named Selections)
關鍵命名組定義
Inlet:選擇流體域前端面,指定為速度入口。
Outlet:選擇流體域后端面,指定為壓力出口。
Blade:隱藏其他部件后框選所有葉片表面,指定為固定溫度邊界。
Wall:選擇風機外表面,設為壁面。
命名沖突處理,若出現“Duplicate Named Selection”錯誤,需檢查名稱是否重復,并在模型樹中刪除冗余組。軟件會自動創建接觸,無需單獨設置即可,流場會自動識別為接觸面。
關閉該模塊進入fluent模塊,雙擊對應模塊即可進入流體模塊。
3. 求解設置與邊界條件
材料屬性與求解器配置
材料庫設置,在Fluent中雙擊空氣材料(Air),可以設置對應材料屬性。
展開 基于ANSYS-Maxwell-Fluent-CFX的變壓器溫度分析
基于ANSYS-Maxwell-Fluent-CFX的變壓器溫度分析
隨著電力設備的日益復雜和高效,變壓器的電磁場已經分享過,參考前文。但是電氣設備的溫度管理變得尤為重要。過高或過低的溫度都可能影響變壓器的性能和壽命。我們詳細介紹如何利用ANSYS軟件家族中的Maxwell、Fluent和CFX等工具,對變壓器進行精確的溫度分析。
一、變壓器溫度升高的原因
變壓器在工作過程中,由于鐵芯損耗、繞組損耗等原因,會產生大量的熱量。如果這些熱量不能及時散發,就會導致變壓器溫度升高,進而影響其性能和壽命。
二、變壓器溫度分析的方法
1. Maxwell計算功率損耗
首先,我們利用ANSYS Maxwell進行電磁場分析,計算變壓器的功率損耗。Maxwell軟件可以模擬變壓器的電磁場分布,從而精確計算出鐵芯損耗、繞組損耗等,參考前面的文章。計算出功率損耗分布,可以看到不同位置的功率損耗是不同的,功率損耗密度不同.
變壓器模型
變壓器模型產生的功率損耗分布
2. Fluent計算溫升
我們使用ANSYS Fluent進行流體溫升分析,該方法的好處是可以自動計算空氣或者冷卻水的對流換熱系數,以計算變壓器的溫升。可以模擬變壓器內部的流體流動和熱量傳遞過程。Fluent支持多種物理模型,包括傳熱、流動、化學反應等,可以全面分析變壓器內部的熱傳遞過程。通過Fluent,我們可以得到變壓器內部各點的溫度分布和流場分布。
展開 基于fluent的溫度控制過程的熱仿真分析
有朋友需要使用fluent來仿真電子設備或服務器或電池系統的溫度控制過程嗎,近期打算做一個仿真教程,有需要的請留言
ANSYS_Workbench-Fluent流固耦合溫度插值方法
自動創建流固耦合面,將在Fluent里自動設置為interface
劃分固體網格和流體網格因為是有限體積法,所以單元邊不帶中間節點Named selections命令分別創建lnlet,outlet和wllout.Wallout用來定義固體外表面與環境的對流換熱邊界條件
三
關閉Meshing窗口返回到project schematic界面,右擊Mesh→Tansfer Data To New→Fluent,將建立Fluent的分析項目。
此時mesh 后面變為閃電符號,需右擊它再點菜單中update
雙擊Setup,打開Fluent窗口,設置材料流相固相、激活能量方程、湍流模型、邊界條件等。進口流速1m/s,600k,出口pa,wallout定義對流換熱系數5,環境溫度300k。
右擊點update,閃電符號變為勾號
溫度云圖
四
關閉Fluent窗口,返回projectschematic界面,右擊B Fluent project/Solution→
Transfer data to new→static structural,出現新的C project,然后鼠標點擊A的Geometry并按住不放,拖放到C額Geometry上松鼠標,這樣出現連接線,A的Geometry可以傳遞到C中。
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基于FLUENT/UDF模擬PID電阻加熱溫度控制過程
基于FLUENT/UDF 模擬先以0.5℃/s升溫,再保持70℃溫度不變工況,模擬根據PID溫度控制過程,根據設置sensor溫度和仿真sensor溫度來評估,PID參數設置合理性;
大家感興趣請留言,我會盡快錄制課程!!有特殊案例需求,可以私信我,我也可以加到課程里面
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對于本例,由于研究對象復雜,網格數目多,難于收斂,且同時耦合了Fluent中的多種模型,求解起來必須兼顧各種模型都能夠易于收斂,因此宜選擇計算精度稍低但能夠確保收斂的方程。因此時間步和松弛因子也需要做出相應調整,為模擬一定的真實時間,計算步數相應地增加,需要的計算時間也會增大。
四、結果分析
結果后處理在CFD-post中進行。我們把不同步的結果保存起來,可以生成avi或者mpeg格式的動畫,顯示分液面的變化情況,非常直觀地體現了油液潤滑的整個過程。
圖23 觀察甩油情況
圖24 初始時刻流場
圖25 0.015s流場
圖26 0.03s流場
圖27 0.06s流場
在fluent中最好根據想要的時間間隔設置每隔N步自動保存結果,這樣在后處理中有充足的結果可用,不會出現瞬態分辨率過低的情況,即時間跨度過大。
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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