CFD 简介 ：- 流经管道的流量

​

 

在此示例中，我们考虑一个由平滑任意曲线组成的管道。采用此曲线是为了确保不会因横截面的变化而观察到压力水头的变化。入口和出口的管径 20mm。

第 1 步：对管道几何图形进行建模

1. 通过在右侧平面上绘制曲线来对管道进行建模。使用扫掠曲线功能选择曲线并使用圆形轮廓功能制作圆形管道。假设管道直径为 20 毫米。给出管道的厚度为 2 毫米。现在您的管道几何形状已准备好进行后续步骤！！

第 2 步：SolidWorks Flow Simulation 插件

1. 这是 SolidWorks Flow Simulation Add-In 的界面。首先使用 wizard 选项初始化工作流体属性 water 的初始条件。大气温度和压力。

1. 定义项目名称，然后单击 下一步。使用 SI 单位 MKS，然后单击下一步。在下一步和流体流动时启用重力。在液体中，选择水作为工作流体。选择 next 作为默认值和初始条件，并选择 move 作为下一步。
2. 
   

步骤 3：定义边界条件

1. 在定义边界条件之前，请记住通过在入口和出口上盖上盖子来关闭管道。
2. 对于作为入口质量流的第一个边界条件，请记住选择内部面。为此，我们可以右键单击几何图形并选择“选择其他面”选项，并将质量流量定义为具有均匀速度的 20Kg/s。

1. 对于第二个边界条件，选择出口压力，并且与上述 BC 类似，也为这个边界条件选择内表面。在这里，我们将出口压力和温度分别定义为 5bar 和 500 °C。

步骤 4：建立分析目标

1. 在这里，我们将定义 3 个目标作为我们的分析结果以及我们对 pipe 研究感兴趣的内容
2. CG 质量流量 1 是一个全局目标，只需从“插入全局参数”对话框中的可用选项中选择平均质量流量即可。
3. SG CAD 面积：我们将分析流速的表面目标，入口将作为我们感兴趣的横截面积来计算流速。
4. 方程式目标是方程式参数，选择质量流量/流量面积 CAD 1。这将给出流速。
5. 
   
6. 
   

第 5 步：网格划分和结果

1. 网格划分是任何分析项目的关键部分，结果在很大程度上取决于网格划分的完成方式。在 SolidWorks 中，提供了网格划分形式的基元，这对于复杂几何体可能不准确。它给出了我们的分析将是什么样子的大致概念。对于一般结果来说，这已经足够好了。

1. 在此示例中，我们将选择自动网格划分。再次提醒您，网格划分是 FEA/CFD 分析中的关键部分。
2. 网格划分后，单击 run 和求解器将求解控制方程上的所有边界条件，如下所示。

1. 在此之后，我们必须进行后处理和结果自定义。因此，我们的方程被求解并获得数值结果。
2. 
   

第 6 步：自定义视觉结果

1. 流线轨迹图

1. 继续流动轨迹选项，然后单击插入并选择流线并将流线数量定义为 80。简化越多，结果越准确，消耗计算和图形处理能力。根据您的系统规格和所需的精度程度选择此选项。在此示例中定义温度的流线。有许多选项，如压力、速度等，可以在以后更改。我们可以为流线制作动画，并将其保存为动画到我们的系统上。
2. 表面图
3. 对表面图和结果重复上述步骤，如下所示

1. 这些是以下结果，此处获得红色区域表示管道向下到蓝色区域的压力强度。这些颜色代码可以根据我们的要求进行修改。SolidWorks 为 FEA 和 CFD 分析结果生成自动报告，我们可以对其进行自定义。
2. 上述过程与我们在任何 CAE 软件（如 Ansys、Star CCM+ 或 Open Foam）中执行的任何 CFD 分析定义 BC、目标、网格划分和后处理相同。
3. 因此，我们关于 SolidWorks 中通过简单管道的流动分析的教程总结了，希望您从中学到了。

​