ANSYS CFX-压缩机CFD仿真流程

CFX-压缩机仿真

压缩机的仿真涉及到的是可压缩流体的一个仿真,所以本次的课程主要涉及到的是可压缩流体的一个仿真流程。

——小高

01

导入网格

ANSYS CFX-压缩机CFD仿真流程的图1

02

仿真类型的定义

定义为稳态分析

03

 建立impeller的域,并设置相关的参数

在这里我们需要选择的介质是(空气)Air Idea Gas,因为分析的是可压缩的介质,所以我们需要激活可压缩的流动模型。在这一块当我们需要激活可压缩的流动模型的时候我们需要选择Idea Gas,Real Fluid或者一般流体,有时候我们还需要在CFX的介质库里面调用这些介质参数。

ANSYS CFX-压缩机CFD仿真流程的图2

3.1

计算模型的选择

ANSYS CFX-压缩机CFD仿真流程的图3

在这里我们需要选择热传递的模型是total energy,在Heat Transfer里面提供了四种模型:

1.   None:就是不求解能量运输方程

2.   Isothermal:不求解能量运输方程,但是我们需要在这里设置一个介质的温度(环境温度)来定义流体的属性,比如像风机中,水泵中可以通过这样来设置。

3.   Thermal Energy:求解能量运输方程,但是会忽略求解过程中的介质密度的变化的影响

4.   Total Energy:求解能量运输方程,于此同时考虑动能的影响,这个模型一般适合马赫数超过0.2的流动,以及边界层中粘性热效应明显的高速流动的情况(感兴趣的可以去看一下边界层理论/粘性流体力学)。

同时,因为压缩机里面的流动属于高速可压缩流动,里面的流体的粘性剪切效应比较大,所以我们需要勾选Viscous Work term

然后还需要选择你的湍流模型,一般的压缩机的湍流模型选择以K-E为基础的湍流模型。

04

Stator域的建立

这里面的定义过程只需要去将运动类型改为静止的就可以,其他的参数它会自动同步Impeller域的参数

ANSYS CFX-压缩机CFD仿真流程的图4

05

边界条件的定义

压缩机这里面的边界条件的定义主要注意两点:

1.   进口为总温总压进口

2.   出口为静压出口。流量和压力组合的边界条件在可压缩流动中很容易计算发散。

ANSYS CFX-压缩机CFD仿真流程的图5
ANSYS CFX-压缩机CFD仿真流程的图6

06

交界面的设置

这个里面的动静交界面的设置和风机/泵的动静交界面的设置是一样的。

ANSYS CFX-压缩机CFD仿真流程的图7

07

求解设置

求解设置和其他常规流体机械的设置是一样的。

ANSYS CFX-压缩机CFD仿真流程的图8


文章来源:流体机械CFD

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