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（Fluent Moment 查看離心泵扭矩M-N/S）； 四、總結(jié)目前，對于離心泵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“Interface

圖1 鈦合金薄壁件銑削過程有限元仿真流程 在進(jìn)行仿真計(jì)算之前，需要在Solidworks軟件中對泵內(nèi)流域進(jìn)行提取和切分，導(dǎo)入到Ansys軟件中的Design Modeler和Meshing模塊，進(jìn)行前處理，通過布爾運(yùn)算功能對葉輪流域進(jìn)行剪切，劃分各部分流域表面以及生成網(wǎng)格，流域模型的網(wǎng)格劃分如圖2所示。

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。

05 — 結(jié)果展示 圖11 離心泵揚(yáng)程隨時(shí)間的變化 圖12 離心泵壓力場云圖 圖13 離心泵內(nèi)流暢速度云圖 圖14 離心泵內(nèi)流場矢量云圖

（Fluent Moment 查看離心泵扭矩M-N/S）； 四、總結(jié) 目前，對于離心泵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，對蝸殼和葉輪進(jìn)行封閉

1 workbench 設(shè)置本案例具體設(shè)置如下圖 ：2 SCDM 設(shè)置2.1 導(dǎo)入幾何本案例的離心泵模型在ansys的離心泵設(shè)計(jì)軟件中進(jìn)行構(gòu)建，并導(dǎo)入SCDM中 。

離心泵設(shè)計(jì)過程初期主要是基于經(jīng)驗(yàn)相關(guān)性，以及模型試驗(yàn)與工程經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合，但現(xiàn)在的設(shè)計(jì)要求對內(nèi)部流動(dòng)情況有詳細(xì)的了解。借助CFD的幫助，有望實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。 CFD仿真使離心泵內(nèi)部流動(dòng)的可視化成為可能，并為泵的水力模型設(shè)計(jì)提供了富有價(jià)值的信息。

ansys的離心泵設(shè)計(jì)軟件中進(jìn)行構(gòu)建，并導(dǎo)入SCDM中 。

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 OpenFOAM 中使用 MRFSimpleFoam 對離心泵進(jìn)行穩(wěn)態(tài) CFD 仿真。對于此模擬，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，而對于旋轉(zhuǎn)區(qū)域，控制方程包含附加源項(xiàng)。

一、模型說明本案例基于ANSYS 2019R3 Workbench平臺(tái)，通過BladeGen軟件對離心泵葉輪水體進(jìn)行建模，導(dǎo)入TurboGrid自動(dòng)完成高質(zhì)量六面體網(wǎng)格劃分；蝸殼水體通過ANSYS Meshing自動(dòng)劃分非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格； 拖拽CFX模塊，連接B2單元和C2單元，導(dǎo)入離心泵葉輪網(wǎng)格模型；連接D3單元和C2單元，右鍵更新D3單元，完成蝸殼和葉輪網(wǎng)格模型裝配

在 OpenFOAM 中使用 MRFSimpleFoam 對離心泵進(jìn)行穩(wěn)態(tài) CFD 仿真。對于此模擬，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，而對于旋轉(zhuǎn)區(qū)域，控制方程包含附加源項(xiàng)。

使用 ANSYS CFX 對離心泵內(nèi)的流動(dòng)進(jìn)行瞬態(tài)仿真。湍流模型采用 SST。同時(shí)包含 CFX 定義文件。

在對齒輪泵進(jìn)行流場仿真計(jì)算時(shí)，通常會(huì)遇到三個(gè)方面的問題：1）嚙合間隙如何處理？2）劃分什么樣的網(wǎng)格？ 3）動(dòng)網(wǎng)格如何設(shè)置？ 下面介紹如何使用ANSYS Fluent軟件解決這三方面問題，順利的實(shí)現(xiàn)齒輪泵動(dòng)態(tài)流場的仿真。

您可以積極為此項(xiàng)目做出貢獻(xiàn)：教程 |使用 ANSYS CFX 進(jìn)行凸輪泵 CFD 仿真。協(xié)作并分享您的見解。 使用 ANSYS CFX 項(xiàng)目進(jìn)行凸輪泵 CFD 仿真 要觀看完整教程，請參閱視頻（右側(cè)）。本教程所需的網(wǎng)格文件已附后。還附有 pdf 格式的深入文本教程可供下載。

案例：用CFD設(shè)計(jì)離心泵 作為渦輪機(jī)械的一個(gè)例子，本案例模擬了一種常見的泵類型 - 離心泵。這種類型的泵通過旋轉(zhuǎn)元件將機(jī)械旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換為流體中的能量。為了最大限度地提高效率，減少能量損失以確保離心泵利用盡可能多的動(dòng)力至關(guān)重要。例如，由于摩擦或再循環(huán)（回流），可能會(huì)發(fā)生能量損失。

ANSI泵美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ANSI）泵是世界上最常見的泵類型之一。因此，本文將介紹一些對這種泵很重要的事情。ANSI泵包括可調(diào)葉輪間隙設(shè)置。基本上有兩種相反的風(fēng)格，但無論是哪種風(fēng)格，在啟動(dòng)前都必須調(diào)整到適當(dāng)?shù)拈g隙。機(jī)械密封也需要調(diào)整和設(shè)置。注意：必須在設(shè)置葉輪間隙后設(shè)置密封，否則設(shè)置/調(diào)整將會(huì)發(fā)生變化。