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因此，仿真不僅為水泵研究提供了有效的分析工具，更為水泵技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用提供了有力支撐。本文通過(guò)通用流體分析軟件PERA SIM Fluid對(duì)離心泵內(nèi)流場(chǎng)流動(dòng)進(jìn)行仿真分析，展示PERA SIM Fluid實(shí)現(xiàn)水泵特性研究的方法。

如果 Faith Hill 把歌詞中的離心運(yùn)動(dòng)（右）改成向心運(yùn)動(dòng)（左），這首歌會(huì)更加合理。離心泵利用離心運(yùn)動(dòng)將旋轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)化為流體動(dòng)力能來(lái)輸送流體。離心泵在許多行業(yè)和應(yīng)用領(lǐng)域中都很常見(jiàn)，例如真空吸塵器和水泵、污水泵和氣體泵。

項(xiàng)目使用穩(wěn)態(tài)多重參考系（MRF）方法及k-omega-SST湍流模式對(duì)典型的離心式水泵進(jìn)行仿真。 通過(guò)SIMPLE算法實(shí)現(xiàn)了壓力-速度耦合。MRF區(qū)的轉(zhuǎn)速為157.08 rad/s（1500轉(zhuǎn)/分）。

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(xiàn)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(xiàn)分布，如下圖所示。

因此，本文通過(guò)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(guò)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(wèn)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(guò)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(wèn)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

通過(guò)云圖、矢量圖、流線(xiàn)等方式對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行可視化的分析：根據(jù)仿真分析結(jié)果輸出水泵葉輪Span方向的截面速度、壓力云圖；根據(jù)仿真分析結(jié)果輸出水泵葉輪Span方向的速度矢量圖，方便評(píng)估葉輪流道及蝸殼段的流動(dòng)狀態(tài)；根據(jù)仿真分析結(jié)果輸出水泵的流線(xiàn)圖；根據(jù)仿真分析結(jié)果輸出離心泵葉輪、蝸殼表面壓力云圖。

文章來(lái)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(chē)零部件,2020(11):23-26.DOI:10.19466/j.cnki.1674-1986.2020.11.005. 文章來(lái)源：CEA氫氫子衿

本文利用CFD仿真手段分析35W暖風(fēng)水泵隔舌圓角大小的影響。

），單一的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系統(tǒng)（single rotating coordinate system）已不能夠滿(mǎn)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

本案例利用Fluent中的MRF模型，對(duì)離心泵性能問(wèn)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。

→仿真模擬→結(jié)果分析→優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完整的系統(tǒng)過(guò)程。

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(lái)，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(lái)。若忽略動(dòng)能的變化，葉輪對(duì)氣體所做的功主要用來(lái)提高氣體的壓力和克服流動(dòng)損失。

離心壓縮機(jī)葉輪前四階模態(tài)陣型見(jiàn)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(wú)約束載荷，模型及其網(wǎng)格劃分見(jiàn)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 。

<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(wèn)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?