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04 流場分析 下面對設計工況下的風機內部流場進行分析。截取葉輪中間位置的 XY 截面與XZ 截面，網格如圖8所示。

這些結果表明，穩態MRF方法可以有效地計算離心風機的流量。雖然目前的計算是對風機內平均流場的合理近似，但可以預見的是，當流體在非常低的流速下開始分解時，流動將變得非常不穩定。因此，穩態MRF方法無法滿足精度要求，需要非穩態（滑移網格）來進行求解計算。

作為旋轉機械仿真中最常使用的模型，MRF 模型計算思路在于：將算法區間分成數個運動相互獨立的子區間，先在各子部分間對流場方程進行求解，通過各部分間的交界面完成流場信息的傳遞。 作為 CFD 模型中唯一運動的旋轉流體域，將其邊界條件設定為 Fluid（流動域）。在 Fluent 軟件中選擇 MRF，并且將風機轉速定義為坐標系的轉速。

因此，本文旨在通過Ansys Fluent這一流體力學數值模擬軟件，對吹膜旋轉牽引氣墊輥的出風均勻性進行數值模擬研究，為改善吹膜工藝提供理論指導，通過科學設計手段拓寬氣墊輥設計思路并提升優化設計效率。1 研究方法數值模擬可以提供詳盡的流場信息，包括速度分布、壓力分布、溫度分布等，幫助我們深入了解氣墊輥內部的流動行為。

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.

然后通過附加case文件的方式，將內部流場網格導入。由于是瞬態求解問題，此處設置為瞬態態計算模式。4.2 滑移條件設置其他的條件設置與Fluent MRF 旋轉機械（一）一致，因此相同的設置不再闡述，僅有內部流場網格部分不一致。因此對內部流場網格進行了重新設置。4.3 計算設置進行初始化，以0.0001s的時間步長進行計算。

Actran SGNR 模塊，即隨機噪聲產生和傳播方法。Actran SNGR 方法基于 RANS 的平均流和湍流能量等統計性的物理量，合成隨時間變化的速度場，從而可以從穩態 CFD 結果中提取氣動噪聲源，進行氣動聲場計算。這種方法具有耗費時間短，占用計算資源較小的特點。

本期選取了CFD領域的典型場景，穩態仿真計算案例——基于MRF方法的旋轉機械流場分析，我們選用的軟件是CFD領域最常用的仿真軟件Fluent。我們來看下基于SimForge?高性能仿真云平臺的CFD穩態計算，和其他仿真云平臺效率對比的情況。

對于有管道的風機系統，可以在管道中加裝消 音器，以消除或降低風機中的旋轉噪聲或者部分寬頻噪聲。 （9）基于被動噪聲控制中的共振式吸聲原理，利用穿孔板來達到降噪的目的。根據這個原理，考慮在散熱風扇的葉片上打孔，改變氣流的流向，形成等效聲容，減小噪聲。5 典型案例5.1 風扇、風機噪聲案例下圖是利用Actran軟件預測軸流風扇噪聲的案例示意圖。

整個流場按主要部件劃分為3個計算區域，即：1——進口模擬管段；2——風機機殼內靜止段加出口模擬管段；3——風機葉輪旋轉區域段，各區域單獨生成合適的網格，相鄰的區域共用同一個面，享用相同的網格節點。其中區域3為運動域。 由于風機模型含旋轉的動邊界和靜止不動的靜邊界，因此，旋轉葉輪和靜止機殼之間的耦合采用了多參考坐標性模型（MRF）。

本期選取了CFD領域的典型場景，穩態仿真計算案例——基于MRF方法的旋轉機械流場分析，我們選用的軟件是CFD領域最常用的仿真軟件Fluent。我們來看下基于“神工坊”高性能工業仿真平臺”的CFD穩態計算，和其他仿真云平臺效率對比的情況。

PQ 方法輸入試驗測得的PQ 曲線，軟件通過插值法得到工作點的數據，導致0Pa 誤差大，但中間數值誤差很小。PQ 方法擺脫了對扇葉形狀的依賴，試驗PQ 數據足夠精確時，精度高于MRF域方法。4 PQ 與MRF 域機艙流場分析圖3（a）和（b）分別為PQ和MRF 域仿真60kph 機艙風扇后流線示意圖。

首先在SpaceClaim中刪去一些細微特征以保證后續得到質量較高的網格。模型關于xy平面對稱，為減少計算網格數量，在抽取流體域之后取1/2模型為計算區域。同時在料滾周圍創建一個圓柱作為MRF(Multi-Reference Frame)方法的空氣旋轉域和靜止域的邊界，后續將在旋轉域中使用一個轉速為52rpm的旋轉坐標系。最后將旋轉與和靜止域之間進行共享拓撲，確保網格共節點。

雖然目前的計算是對風機內平均流場的合理近似，但可以預見的是，當流體在非常低的流速下開始分解時，流動將變得非常不穩定。因此，穩態MRF方法無法滿足精度要求，需要非穩態（滑移網格）來進行求解計算。 圖六：中等流速下的靜壓等值線 圖七：中等流速下中間平面上的速度矢量

本案例利用Fluent中的MRF模型，對螺旋槳敞水水動力性能問題進行了仿真計算。該案例僅對螺旋槳的穩態計算進行了簡單演示，其余的旋轉機械的仿真設置與本案例基本一致，可按照該案例進行相關設置。本文僅計算了進速系數為0.4的工況，計算結果與相關實驗較為接近。

</p><p>2）選擇求解器：選擇合適的CFD求解器，如ANSYS Fluent、CFX、STAR-CCM+等，進行流場計算。</p><p>3)穩態計算：首先進行穩態計算，使流場達到穩定狀態。這有助于快速評估風機的基本性能，并為后續瞬態計算提供初始條件。</p><p>4)瞬態計算：在穩態計算的基礎上，進行瞬態計算以捕獲流場的動態特性。這通常涉及到使用大渦模擬（LES）等高級湍流模型來模擬瞬態流動。

本案例利用Fluent中的MRF模型，對螺旋槳敞水水動力性能問題進行了仿真計算。該案例僅對螺旋槳的穩態計算進行了簡單演示，其余的旋轉機械的仿真設置與本案例基本一致，可按照該案例進行相關設置。本文僅計算了進速系數為0.4的工況，計算結果與相關實驗較為接近。

1、 項目簡介某鋼廠增壓風機運行時，在風機與煙囪之間存在明顯的低頻噪聲，可能是由于連接管道中存在局部高速氣流而產生的氣動噪音（主要有湍流噪音，旋轉噪音，渦流脫落噪音，激波噪音，二次流與分離流噪音），其中本次噪音我們考慮主要以湍流噪音，旋轉噪音，渦流脫落噪音為主，現對風機及管道做CFD模擬，研究風機葉片后的流場分布，以期找到氣動噪聲的的產生原因并加以解決。

風扇優化實例 1、常規流場計算 風扇模型包含6個葉片，建立周期性模型，進口設定為質量流量入口，并定義為輸入參數，出口相對靜壓為0Pa，采用MRF方法計算風扇旋轉，轉速為2500rpm。