基于STAR-CCM+风机界面：双向进气的多翼离心风机的仿真

前向多翼离心风机作为一种，流量大，风压大的风机种类，常用于空调，吸油烟机等家用电器中，本案例使用STAR-CCM+中的多参考系（MRF）模型计算前向多翼离心风机的流场。

1、问题描述

本案例仿真的前向多翼离心风机为双向进气，转速为1000rpm，在计算时把进口设为大气压，出口相对压力设为0，计算域如图1所示：

2、几何与网格

（1）本案例的几何网格采用从外部导入的方法，启动STAR-CCM+软件，点击file→Import→Import surface mesh，选择准备好的stl面网格文件，选导入界面，选择create new region，把单位改为mm，其余默认，点击ok即可：

（2）右键点击Continua中的mesh1，选择selectmeshing models，选择surfaceremesher；

（3）右键mesh1→reference values，在base size中中填写面网格的总体控制尺寸20mm；

（4）勾选region→region 1→dianji→mesh condions→custom surface size，在下面的mesh values→surface sizes中填入dianji面网格的relative targetsize和relative minmum size；对所有的part进行目标尺寸和最小尺寸进行控制。点击标题栏中的generate surfacemesh按钮，生成面网格；

（5）右键：

continua→new→meshcontinuum，

右键continua下面新出现的mesh2，选择多面体网格和棱柱层网格；

（6）在mesh2→referencevalues下面的base sizes中设置和面网格一样的控制尺寸，在numberprism layers 和prismlayer thickness 中设置边界层的层数和边界层总厚度；

（7）把鼠标放在region→regions上在下面出现的属性对话框meshcontinuum中选择mesh2；

（8）右键：

region1，选择splitby topology，在出现的对话框中点击ok，把流体域劈分为5个。

（9）删除不是流体域的region13和region1 4，剩下的流体域重命名为intube，rotate，woke；

（10）右键：

intube→feature→newfeature curves→markedges，在出现的对话框中勾选remark existing edge，重新生成特征线，同样在rotate和woke两个流体域中重新生成特征线；

（11）在intube→boundaries e→inlet→mesh condions→customize prism mesh中选择disable，即进出口不画边界层；

（12）点击interface→outwall，在其属性type中选择baffle interface，即把outwall设置为壁面，不过流体，其余几个交界面的设置如下图；

（13）点击mesh→generatevolume mesh，生成体网格；

3、STAR-CCM+设置

（1）右键：

continua→new→physics continuum，右键continua下面新出现的physics 1，选择相应的湍流模型；

（2）右键：

tools→coordinatesystems→laboratory→localcoordinate systems，选择new→cartesion，建立局部坐标系；

（3）右键：

reference frames ，选择new→rotating，在rotating的属性框中设置转速和局部坐标系；

（4）设置叶轮流体域的旋转，在region→rotate→physicsvalues中选择rotating；

（5）右键：

reports→newsreports→mass flow averaged，在massflow averaged 1属性框的fieldfunction 中选择 totalpressure，在parts中选择outlet；监控出口的总压；

（6）右键：

reports→newsreports→moment，在moment1属性框的parts 中yepian和yelunpan，坐标系中选择局部坐标系；

（7）右键：

moment1和massflow averages，选择createmomitor and plot from reports；

（8）求解器设置最大计算步数为10000，其余按照默认；

（9）在file→auto save，自动保存文件数为1，保存步数为200步；

（10）点击计算，开始求解；

4、计算后处理

计算以后的速度矢量和压力云图如下

文章来源有限猿仿真