FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真

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FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真       

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图1

01

工况介绍

墨斗实物下图1,墨腔即为流体区域,则简化得到流体区域分析模型如图2。

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图2

图1 墨斗实物

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图3

图2 墨斗流体域模型

假定油墨无沿墨斗辊轴向的流动,即墨斗中油墨的流动可以看作是二维流动,所以选择墨键上与墨斗辊轴向方向垂直的任意一平面作为计算面建立二维计算模型。为计算方便,将该模型中墨斗辊弧和油墨出口的交点设为坐标原点,油墨出口大小是墨键与墨斗辊间距离,即为开度值。则墨斗油墨计算区域面示意图:

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图4
FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图5

02

重要假设

不考虑不同墨区间的影响,假设沿与墨斗辊轴向垂直的每一个墨键上的面上油墨的运动规律相同。

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图6

03

网格情况

墨斗的几何形状比较简单,适合使用结构化网格。为了提高运算速度和精度,可对墨斗辊处加边界层,最终网格可参考下述两种形式,本例实际计算使用图4的形式。

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图7

图3 网格形式1

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图8

图4 网格形式2

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图9

04

仿真基本设置

墨斗内流场计算时, 需设置进口(inlet)、出口(outlet)和壁面(wall)三类边界。油墨流场的进口边界设置在墨斗的上表面,出口边界为油墨出口。本例采用进出口边界分别使用压力入口和压力出口。

1 稳态计算

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图10

2 层流模型

实际工作中,雷诺数基本不到100。

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图11

3 打开能量方程

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图12

4 定义油墨材料

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图13

其中,使用仿塑胶的 Carreau 模型定义粘度。

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图14

5 辊面旋转运动设置

运动壁面。

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图15

6 键面设置

默认,固定壁面。

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图16

7 压力入口设置

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图17

8 压力出口设置

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图18

9 残差精度设置

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图19
FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图20

05

基本结果

1 残差曲线

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2 出口速度曲线

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图22

3 压力云图

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图23

4 速度云图

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图24

5 流线图

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图25

6 速度矢量图

FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图26
FLUENT仿真经典案例#4-平版印刷墨斗仿真的图27





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谢谢分享,学习了
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