水泵旋转仿真案例01

泵模型简介

仿真文件百度网盘链接: https://pan.baidu.com/s/1SKkj50XTfbVBbvN27hT5Nw?pwd=8g51  提取码: 8g51 

水泵旋转仿真案例01的图1流体介质为水;转动速度为2000rpm;扇叶数量为6;流量为83.76kg/s,单个扇叶的流量为13.96kg/s;转轴方向为Z轴。

采用运动参考系来处理泵的旋转;

由于所有的叶片都是相同的,可以通过建模一个具有周期边界的单一叶片通道来减少计算量。

导入模型

已使用VistaCPD创建了几何图形,并已使用TurboGrid创建了网格。

  • 通过Workbench打开文件(公众号后台回复提供): 水泵旋转仿真案例01的图2
  • 在Workbench中添加 Fluent模块,并双击Fluent打开: 水泵旋转仿真案例01的图3
  • 选择双精度,并设置并行进程数为4: 水泵旋转仿真案例01的图4
设置转速单位

  • 将默认转速单位改为rpm: 水泵旋转仿真案例01的图5
设置求解器及材料

  • 保持默认的压力基求解器(Pressure-Based)和绝对速度方程( Absolute Velocity Formulation) 水泵旋转仿真案例01的图6
  • 添加Water材料 水泵旋转仿真案例01的图7
设置湍流模型

  • 保持默认的SST komega Viscous Model(这是叶轮机械模拟中推荐的模型)。 水泵旋转仿真案例01的图8
合并流体域

  • 将三个流体域合并为一个流体域。并重新命名为impeller。 水泵旋转仿真案例01的图9
设置Cell Zone Condition

  • 将计算域的材料设为water-liquid
  • 激活Frame Motion
  • 保持默认的旋转轴-Z轴
  • 设置旋转速度2000rpm 水泵旋转仿真案例01的图10(旋转方向判断:如果将右手拇指指向z轴,手指(在此情况下)弯曲与泵叶片旋转方向相同的方向。因此,旋转速度被设置为一个正数。)
创建周期边界条件

  • 在Boundary Contion中展开Wall
  • 按住Ctrl选中inblock-per1和inbloc-per2,右击,选中Periodic
  • 保持默认参数,点击create 水泵旋转仿真案例01的图11
  • 同样的方式创建outblock-per1和outblock-per2,passage-per1和passage-per2。
  • 每创建好对周期边界,需要同时check mesh
  • checkmesh时,会发现最后一对周期面偏移角度不一样,根据Console提示,输入/mesh/repair-improve/repair-periodic自动修正
水泵旋转仿真案例01的图12
进出口边界设置

  • 将边界inblock-inflow设为压力入口,入口压力为0Pa
  • 激活 Prevent Reverse Flow 水泵旋转仿真案例01的图13 水泵旋转仿真案例01的图14
  • 将outblock-outflow设为质量流量出口,出口流量 13.96 (kg/s) 水泵旋转仿真案例01的图15
水泵旋转仿真案例01的图16
壁面边界设置

  • 剩余的区域对应移动参考系下的静止的壁面 水泵旋转仿真案例01的图17
  • 保持默认设置,No Slip, Stationary Wall, Relative to Adjacent Cell Zone
水泵旋转仿真案例01的图18
定义报告

  • 检测出口流量
水泵旋转仿真案例01的图19
求解方法

  • 一般默认激活“Pseudo-Transient” 水泵旋转仿真案例01的图20
  • 打开High Order Term Relaxation,计算更稳定
初始化及计算

  • 执行默认的混合初始化
水泵旋转仿真案例01的图21

至此完成设置,下图是计算结果。水泵旋转仿真案例01的图22

文章来源:BB学长
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