本算例使用的軟件:fluent、icem
通過學習本算例您將獲得?
1、學會周期區域創建
2、學會瞬態求解器及滑移網格邊界條件設置
3、學會周期面、滑移面設置
4、學會如何監測壓力脈動(聲學仿真)
5、學會瞬態結果快速傅里葉變換
思考問題:
計算聲學第一步一般是采用SRS模型計算出高精度流場信息,對於流場監測點的壓力脈動如果不是周期性變化,是否說明計算有誤?
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目 錄
1. 摘要1
2. 案例描述1
3. 操作步驟2
3.1. 創建工作目錄並啟動Fluent2
3.2. 導入網格文件2
3.3. General一般設置3
3.4. Models模型設置6
3.5. Materials材料設置6
3.6. Cell Zone Conditions設置7
3.7. Boundary Conditions設置9
3.8. Solution Methods求解方法設置12
3.9. Monitors監視設置13
3.10. Initialization初始化15
3.11. Run Calculation運行計算16
3.12. Post-processing后處理20
4. 本章小結22
1. 摘要
本算例使用ANSYS Fluent 19.0軟件,對軸流壓縮機內部流動進行仿真,文檔內包含詳細的網格導入、模型選擇、材料物性、邊界條件、求解參數、后處理的設置。通過仿真計算獲得葉輪機械內瞬態流場和溫度場等物理量的分布。
2. 案例描述
本算例仿真的軸流壓縮機系統包含轉子和靜子兩部分,轉子置於前端,靜子置於后端,這是一個非常典型的單級軸流葉輪系統。通過將轉子流域與靜子流域放置在一起進行瞬態求解可以獲得轉-靜流域之間的干涉。
本算例中整周轉子葉片數為16,靜子葉片數為32,由於葉片數1:2的結構,求解區域可以簡化成為單流道的轉子流域和雙流道靜子流域,1轉-2靜流域的周期角度相同,為22.5°。轉子以37500 rpm轉速運作。
本算例中采用的模型及設置概覽:
周期區域創建;
瞬態求解器及滑移網格邊界條件設置;
周期面、滑移面設置。
3. 操作步驟
3.1. 創建工作目錄並啟動Fluent
在硬盤上創建英文名稱的文件夾(例如SlidingMesh),將網格文件axial_comp.msh 拷貝至該目錄下。啟動Fluent 19.0,在Fluent Launcher中,Dimension選擇3D,Display Options中勾選Display Mesh After Reading和Workbench Color Scheme,Processing Options選擇Serial,設置使用單核計算(用戶可以根據現有的硬件資源和License授權酌情選擇合適的並行數),更改Working Directory路徑至該網格文件目錄下,點擊OK啟動Fluent 19.0。
3.2. 導入網格文件
菜單中點擊【File】>【Read】>【Mesh…】,選取網格文件axial_comp.msh,點擊OK導入網格。此時,圖形界面中可以查看導入的網格。
3.3. General一般設置
在最左側的樹中,鼠標左鍵雙擊【Setup】>【General】,進行網格相關的操作以及選擇求解器。
3.3.1. 檢查網格
選擇菜單欄【Setting Up Domain】>【Mesh】>【Check】,當前提示有兩個未分配的交界面。由於此時還未對交界面進行設定,故此warning可忽略。旋轉圖形界面的網格,查看不同類型邊界以不同顏色顯示:藍色為轉子進口面,紅色為靜子出口面,黃色則為靜子和轉子之間的交界面。
3.3.2. 利用TUI設置網格邊界類型
在TUI界面中輸入Enter鍵,獲得>提示符。
在提示符后輸入mesh/modify-zones/list-zones,敲擊Enter鍵。將會出現所有zone的菜單列表。
繼續在提示符后輸入make-periodic,敲擊Enter鍵。按以下顯示輸入:
創建周期面,其余周期面對也按照同樣的方式完成設置。