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離心泵因?yàn)榭梢赃_(dá)到很高的泵送流量，因此在其中發(fā)揮了特別重要的作用。 事實(shí)上，離心泵占世界泵產(chǎn)量的85%以上，因?yàn)樗粡V泛應(yīng)用于污水處理、食品加工、水處理和各種制造廠，以及化工和石油產(chǎn)業(yè)，為這些行業(yè)泵送各種低粘度液體。同時(shí)，離心泵還可以很容易地處理含有高比例懸浮固體的液體。 現(xiàn)在市場(chǎng)上有各種類型的泵出售。

下圖為Simerics-MP+離心壓縮機(jī)仿真界面，集前處理、求解與后處理于一體，從收斂曲線趨勢(shì)可以看到，仿真模型具有良好的收斂特性，較短時(shí)間步內(nèi)即可獲得良好的收斂解，且?guī)缀醪恍枰魏握{(diào)試。 圖6離心壓縮機(jī)仿真界面 為判斷離心壓縮機(jī)仿真是否遵循質(zhì)量守恒定律，提取了進(jìn)出口質(zhì)量流量之和的曲線分布，如下圖所示。

Simerics-MP+，模擬離心泵在臨近液體飽和壓力下的工作性能，并通過物理實(shí)驗(yàn)論證模型和方法的可靠性。

在 COMSOL? 軟件中模擬離心泵使用“CFD 模塊”附加的“攪拌器模塊”和 COMSOL Multiphysics? 軟件，你可以對(duì)離心泵進(jìn)行建模并分析其運(yùn)行情況。“離心泵”教學(xué)模型清晰演示了如何利用凍結(jié)轉(zhuǎn)子近似來建立旋轉(zhuǎn)機(jī)械仿真。該示例使用的離心泵是由七個(gè)葉片和螺旋形蝸殼組成的半開式葉輪。葉輪的外半徑為 10 cm，這是汽車產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。

因此，本文通過CFturbo和Solidworks軟件對(duì)不同葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)的離心式人工心臟泵建模，利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)仿真軟件Fluent完成了不同葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)的人工心臟泵的仿真，探討了葉片出口角度、葉片出口寬度、葉片厚度以及分流葉片對(duì)離心式人工心臟泵的剪切應(yīng)力分布、水力性能的影響。

（Fluent Moment 查看離心泵扭矩M-N/S）； 四、總結(jié)目前，對(duì)于離心泵CFD仿真應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，計(jì)算仿真精度也非常高；筆者之前也做過多次關(guān)于離心泵的仿真分析，但不確認(rèn)是什么原因（可能是三維軟件軟件間的兼容性問題）導(dǎo)致拿到的三維模型導(dǎo)入ANSYS CFD前處理軟件后，對(duì)蝸殼和葉輪進(jìn)行封閉，流體域抽取以及網(wǎng)格劃分操作比較繁瑣和耗時(shí)，尤其是對(duì)“Interface

（Fluent Moment 查看離心泵扭矩M-N/S）； 四、總結(jié) 目前，對(duì)于離心泵CFD仿真應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，計(jì)算仿真精度也非常高； 筆者之前也做過多次關(guān)于離心泵的仿真分析，但不確認(rèn)是什么原因（可能是三維軟件軟件間的兼容性問題）導(dǎo)致拿到的三維模型導(dǎo)入ANSYS CFD前處理軟件后，對(duì)蝸殼和葉輪進(jìn)行封閉

文章來源：張申,吳孟龍,范俊巖,辛軍.基于CFD仿真的燃料電池離心空壓機(jī)葉輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].汽車零部件,2020(11):23-26.DOI:10.19466/j.cnki.1674-1986.2020.11.005. 文章來源：CEA氫氫子衿

“液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管仿真模型研究”一文以典型的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)（3kN空間發(fā)動(dòng)機(jī)，120噸級(jí)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，260噸級(jí)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)）噴管為例，深入討論氣體模型、化學(xué)反應(yīng)模型等因素對(duì)仿真結(jié)果的影響，并進(jìn)一步厘清影響噴管性能的物理因素。

），單一的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系統(tǒng)（single rotating coordinate system）已不能夠滿足使計(jì)算域固定（immobilize），為了預(yù)測(cè)穩(wěn)態(tài)的流場(chǎng)，因此必須以“多參考坐標(biāo)系”（multiple reference frames）的方式進(jìn)行仿真；離心式鼓風(fēng)機(jī)（Centrifugal blower）2D模型：使用MRF模型能夠分析與一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)部件相關(guān)的流動(dòng)特性，在一個(gè)單一計(jì)算域內(nèi)多旋轉(zhuǎn)參考坐標(biāo)系能夠被使用

<p>本案例建立了刮板清除封閉環(huán)境底部液體積料的數(shù)值模型。刮板采用2D平面應(yīng)變單元描述，底部液體積料為一非牛頓流體，采用兩相流技術(shù)描述了液體積料在空氣域中的界面流動(dòng)情況，采用流-固耦合結(jié)合動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)，描述了刮板運(yùn)動(dòng)過程中的底部變形以及環(huán)境內(nèi)空氣以及液體積料流場(chǎng)的變化情況。

7離心壓縮機(jī)模型的仿真及入口參數(shù)的影響 反映離心壓縮機(jī)級(jí)的主要參數(shù)為壓力比、效率及流量。為了便于把級(jí)性能清晰地表示出來，常常在一定的進(jìn)口氣體狀態(tài)及某個(gè)轉(zhuǎn)速下，用不同流量時(shí)的級(jí)壓力或出口壓力、級(jí)效率與進(jìn)口流量表示出來。若忽略動(dòng)能的變化，葉輪對(duì)氣體所做的功主要用來提高氣體的壓力和克服流動(dòng)損失。

本案例利用Fluent中的MRF模型，對(duì)離心泵性能問題進(jìn)行了仿真計(jì)算。該案例僅對(duì)離心泵的穩(wěn)態(tài)計(jì)算進(jìn)行了簡(jiǎn)單演示，其余的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的仿真設(shè)置與本案例基本一致，可按照該案例進(jìn)行相關(guān)設(shè)置。本案例采用的離心泵為8個(gè)葉片，以轉(zhuǎn)速為1200rpm，入口質(zhì)量流量為280kg/s為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)相關(guān)模型，實(shí)際計(jì)算時(shí)采用3m/s的速度入口。

<p>本案例利用Fluent中的滑移網(wǎng)格（RBM）模型，對(duì)離心泵性能問題進(jìn)行了瞬態(tài)仿真計(jì)算。該案例僅對(duì)離心泵的瞬態(tài)計(jì)算進(jìn)行了簡(jiǎn)單演示，其余的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的仿真設(shè)置與本案例基本一致，可按照該案例進(jìn)行相關(guān)設(shè)置。本文的相關(guān)設(shè)置依托于<a href="https://mp.weixin.qq.com/s?

離心壓縮機(jī)葉輪前四階模態(tài)陣型見圖6。 1.3 葉輪模態(tài)數(shù)值仿真1.3.1 模型建立　　運(yùn)用葉片造型軟件NREC進(jìn)行建模并進(jìn)行網(wǎng)格劃分，然后導(dǎo)入到ANSYS進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，采用無約束載荷，模型及其網(wǎng)格劃分見圖7。葉輪材料參數(shù)設(shè)置為：彈性模量2.0×105MPa，泊松比為0.3，材料密度為7 800kg/m3 。

圖1 離心泵網(wǎng)格模型 03 — 仿真設(shè)置 1、湍流模型的選擇 圖2 湍流模型的選擇 在湍流模型方面，本文選擇k-w SST湍流模型，這主要是因?yàn)榕c其他兩方程模型相比

離心壓縮機(jī)在進(jìn)行仿真時(shí)，僅僅使流量變化，而固定了其它的入口條件，如溫度、壓力、介質(zhì)成分、轉(zhuǎn)速等。測(cè)試時(shí)，隨機(jī)取一段時(shí)間段的過程數(shù)據(jù)，雖然測(cè)試點(diǎn)與機(jī)理模型的距離很大，但測(cè)試點(diǎn)應(yīng)該在穩(wěn)定工況范圍內(nèi)，該機(jī)理模型中的一些參數(shù)值的選擇對(duì)模型影響較大，和實(shí)際情況難免有不同程度的偏差。因此，在獲得現(xiàn)場(chǎng)大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用遺傳算法辨識(shí)這些參數(shù)，以得到更加準(zhǔn)確的模型。

在 OpenFOAM 中使用 MRFSimpleFoam 對(duì)離心泵進(jìn)行穩(wěn)態(tài) CFD 仿真。對(duì)于此模擬，泵的 CAD 模型是在 FreeCAD 中生成的。泵模型由入口區(qū)域、葉輪和蝸殼組成。在 Salome 中分別為每個(gè)區(qū)域創(chuàng)建網(wǎng)格，然后在 OpenFOAM 中合并這些網(wǎng)格。在多參考系 (MRF) 方法中，求解器求解靜止區(qū)域的一組控制方程，而對(duì)于旋轉(zhuǎn)區(qū)域，控制方程包含附加源項(xiàng)。