Fluent算例精選|08軸流泵效率分析


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1、學會軸流泵基本仿真流程

2、學會周期性網格設置

3、學會如何顯示效率-流量曲線等相關后處理

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目 錄

1.摘要1

2.軸流泵模型介紹1

3.前處理1

4.求解設置2

4.1啟動FLUENT2

4.2讀入文件2

4.3定義求解器3

4.4模型設置3

4.5添加材料4

4.6設置區域條件4

4.7邊界條件設置5

4.8求解方法設置7

4.9流場初始化7

4.10求解8

5.后處理9

5.1啟動FLUENT9

5.2收斂殘差曲線10

5.3進出口流量計算10

5.4定義旋轉機械拓撲結構11

5.5輸出泵性能報告11

5.6泵效率-流量性能曲線12

 

1. 摘要軸流泵作為葉輪機械的一種,具有低揚程、大流量的特點,在國民經濟各部門中占有非常重要的地位,隨着國民經濟和國防事業的迅速發展,對軸流泵的性能要求越來越高;泵的效率是衡量泵工作效能高低的一項技術經濟指標,泵在運行過程中不可避免的會產生能量損失,因為使其效率總是小於1。能量損失通常分為機械損失、容積損失和水力損失三部分。要提高泵的水力效率,就必須降低這些能量損失。隨着計算機技術及計算流體力學等學科的飛速發展,CFD對軸流泵進行內部流場計算成為可能,並已成為重要的設計手段。運用軟件數值模擬流體機械可以方便地研究其內部規律,找到提高效率的有效途徑。

 

2. 軸流泵模型介紹

本案例所模擬的是一種軸流泵的流場分析。圖1是三維模型示意圖,葉輪的進口直徑為590mm,葉輪軸直徑為175mm,進口段長度為200mm,出口段長度為100mm,葉片數為5,設計點轉速為780r/min,揚程為6.1m,流量為5315m3/h。

3. 前處理

由於葉輪具有周期性,考慮節省計算資源,葉輪內部流場計算采用單流道周期性邊界模型,在ICEM CFD中划分網格。將模型邊界分別命名為進口inlet、出口outlet、輪轂面hub,機匣面shroud,周期性邊界periodic,葉片blade,如圖2所示。將ICEM CFD划分完成的網格導出,存為axis-pump.msh文件。

 

4. 求解設置

4.1 啟動Fluent

雙擊Fluent將Dimension修改為3D,如圖3所示。

 

 

 


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