Fluent离心风扇仿真案例操作详解-3.求解计算
责任编辑:王王木木     时间:2021-01-27     来源:转载于:崔亮
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第三部分:求解计算

3.1 在FLUENT仿真流程中,鼠标右键点击Mesh,选择Update。

3.2 在FLUENT仿真流程中,鼠标右键点击Setup,选择Edit,启动FLUENT Launcher界面,选择合适的单/双求解精度、串/并行等设定,点击OK。

3.3 在Models --> Viscous中,选择湍流模型为Realizable k-epsilon,近壁处理为Enhanced Wall Treatment。(或依据经验选择更加合适的湍流模型和近壁处理方法)

3.4 在Cell Zone Conditions中,选中旋转域fluid-inner,点击Edit按钮打开Fluid面板进行编辑,勾选Frame Motion选项,使用一个点和一个矢量方向的方式定义风扇的旋转轴。定义风扇的转速为1000 rpm。(转速单位默认是rad/s,可以在Define --> Units --> angular-velocity中修改)

由于风扇的转轴通过坐标原点,因此Rotation-Axis Origin定义为(0,0,0)点。观察风扇扇叶,已知在下图所示的视角中,绿色的风扇叶片应该是做逆时针方向旋转,那么依据右手法则,右手的四指指向X轴正向,弯向Y轴正向,此时右手拇指所指方向即为转轴矢量,也即是Z轴正向。因此Rotation-Axis Direction定义为矢量(0 0 1)。(如果图中风扇做顺时针方向旋转,那么相应的转轴矢量为(0 0 -1))

3.5在Boundary Conditions中,修改inlet边界类型为pressure-inlet,保持默认的相对压力为0的条件,其余的参数也保留默认值;修改outlet边界类型为pressure-outlet,保持默认的相对压力为0的条件,其余的参数也保留默认值。

3.6在Models --> Boundary Conditions中,修改inner-mrf和outer-mrf的边界类型为interface(默认类型是wall)。在Mesh Interfaces功能中,创建名为mrf的Mesh Interface,在Interface Zone 1中选择inner-mrf,在Interface Zone 2中选择outer-mrf,点击Create按钮。

3.7 在Monitors中,选择Moment并点击Edit按钮,在Moment Monitor面板中,Moment Center和Moment Axis按照下图数据输入,定义监视风扇的力矩值,可以用来帮助判断计算是否收敛。

3.8 其余求解器等参数保持默认值,如有必要,可做相应修改。

3.9 在Solution Initialization中,点击Initialize,使用默认值初始化流场。

3.10 在Run Calculation中,设定Number of Iterations为500。保存Project后,点击Calculate开始求解计算。(注意,如果之前是使用串行模式打开,可以先关闭fluent,再重新打开FLUENT仿真流程中的setup时选用并行模式)

计算过程中可以监视残差收敛曲线和风扇的力矩值曲线。

从曲线中可以看出,收敛情况并不理想,而且输出窗口中一直提示压力边界有回流产生,这是因为计算域的选取不合理造成的。相关改进计算的办法后述。


来源:转载于:崔亮

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哆啦俊俊2  回复 2021-06-29 22:10:34
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