离心式空压机的流道分析,求大神指导计算的更好

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由于该模型比较复杂,选用结构化网格的生成方式会花费过多时间,故在此选择用非结构化体网格的生成方式生成网格。设置如下:

1)在全局网格设置中设置Max element10,即最大网格单位为10,其他设置保持默认。

2)在体网格设置中设置mesh type Tetra/Mixedmesh methodQuickDelaunay)其他保持默认设置。即使用Delaunay的方法生成四面体网格,这是一种自下而上的网格生成方法,即先生成壳/面网格,然后在此基础上生成体网格。

3)在Part mesh up中设置INLETmax size20,其他partmax size均为10

所生成的网格及网格质量如图9所示,z=176平面上体网格截图如图10所示。

离心式空压机的流道分析,求大神指导计算的更好的图1

9 网格及网格质量截图


离心式空压机的流道分析,求大神指导计算的更好的图2

10 z=176平面网格截图


ICEM CFD画的网格导出为一个后缀名为.mesh的文件,以便后面导入fluent中使用。


1.
模拟计算 3.1 启动 fluent

1)
打开fluent,导入之前用ICEM CFD生成的网格

2)
网格检查

点击mesh-check,结果图11所示


离心式空压机的流道分析,求大神指导计算的更好的图3

11 网格检查


3)
网格信息

点击mesh-info-size,结果如图12所示


离心式空压机的流道分析,求大神指导计算的更好的图4

12 网格信息


4)
平滑(交换)网格

这一步是为确保网格质量的操作,点击mesh-smooth/swap,打开平滑与交换网格对话框,点击依次点击smoothswap,重复上手操作,直到fluent报告没有需要交换的面为止时关闭对话框。

5)
确定长度单位


点击mesh-scale,由于之前的模型建立时的单位为mm,所以这里的scaling factor都选为0.001view length unit in这一栏选为mm。如图13所示


离心式空压机的流道分析,求大神指导计算的更好的图5

13 网格尺寸确定

6)
显示网格


点击display-mesh,在表面项选择所有的表面,点击display,现实的网格如图14所示


离心式空压机的流道分析,求大神指导计算的更好的图6

14 显示网格


3.2 建立求解器模型


点击define-models,在能量方程的选项框里打钩,在湍流模型中选择k-epsilon2eqn)其他保持默认设置,如图15所示。


离心式空压机的流道分析,求大神指导计算的更好的图7

15 湍流模型选择


3.3 设置流体的物性参数

点击define-materials-fluid,打开材料设置对话框,由所给的方案参数,设置流体为空气,密度是1.0920kg/离心式空压机的流道分析,求大神指导计算的更好的图8,定压比热容设为1005J/(kg·k),导热系数为0.02715w/(m·k),粘度为1.885e-05。如图16所示。


离心式空压机的流道分析,求大神指导计算的更好的图9

16 流体物性参数设置


3.4 设置边界条件

点击define-boundary condition,分别设置如下:

入口inlet为速度入口边界条件(mass-flow-inlet),速度为107.39m/s,表压力为98-101.325=-3.325kpa=-3325pa

出口outlet为速度出口边界条件(velocity-inlet),速度大小为325.5m/s,方向默认为垂直于出口表面,表压力为2.0674×98-101.325=101.2802kpa=101280.2pa

机壳wall设置为静态无滑移壁面。

叶轮壁面impeller设置为转动壁面,转速为320r/s=320×2×3.14=2009.6rad/s,转轴为z轴。

3.5 迭代求解

点击solve-controls,打开求解控制参数设置对话框,保持默认设置即可。

点击solver-initialization,打开流场初始化对话框,选择standardinitializationcompute from outlet,即用出口面outlet来初始化流场。

点击solve-monitors-residuals,打开residual monitors对话框,设置残差监视器,除energy设为1e-06之外,其他都如continuityx-velocitykepsilon都设为0.001

surface monitors这个对话框下点击create,将report type设为facetedaveragefield variable设为velocity magnitude,选择outlet作为监测面。

保存文件后,开始迭代计算,迭代次数设为300次。残差曲线如图17所示。

离心式空压机的流道分析,求大神指导计算的更好的图10

17 计算300次后的残差曲线


进一步迭代计算300次之后残差曲线如图18所示。


离心式空压机的流道分析,求大神指导计算的更好的图11

18 计算600次后的残差曲线


在残差设置器中将energycontinuityx-velocitykepsilon等均设为1e-06之后再进行300次迭代计算,残差曲线如图19所示


离心式空压机的流道分析,求大神指导计算的更好的图12

19计算900次后的残差曲线

我想把这个计算搞的好一点,求大神指点怎么样才能计算的更好

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(2)
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胡坤
看不到图。
如果考虑能量方程的话,建议将气体密度设置为理想气体以考虑其可压缩性。
2014年2月9日
评论 点赞
qiuxiangjuan

经典算例
2014年2月8日
评论 点赞

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