Fluent对旋转式动力机械的分析

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fluent 旋转边界条件

fluent 旋转边界条件

fluent 旋转边界条件摘要:1.引言2.Fluent 中的旋转边界条件介绍3.旋转边界条件的设置方法4.旋转边界条件的应用实例5.总结正文:【引言】在计算流体动力学(CFD)中,Fluent 是一款广泛应用的软件,其强大的功能和灵活的边界条件设置使得工程师们可以模拟各种复杂的流场。

在Fluent 中,边界条件是模拟流场的关键因素之一。

本篇文章将介绍Fluent 中的旋转边界条件。

【Fluent 中的旋转边界条件介绍】Fluent 中的旋转边界条件是指流体在边界上的速度矢量与边界的法线方向之间的夹角不断变化的边界条件。

旋转边界条件主要用于模拟旋转流场,例如螺旋桨、风扇等旋转机械的流场。

通过设置旋转边界条件,可以实现流体在边界上的速度矢量随着时间而旋转,从而模拟真实的旋转流场。

【旋转边界条件的设置方法】在Fluent 中设置旋转边界条件,需要按照以下步骤进行操作:1.打开Fluent 软件,创建或打开一个项目。

2.在Geometry 模块中创建所需的模型,包括流体区域和旋转轴。

3.在Boundary Conditions 模块中,选择需要设置旋转边界条件的边界。

4.在Boundary Conditions 对话框中,选择Velocity Inlet(速度入口)或Velocity Outlet(速度出口)类型。

5.在Velocity Inlet/Outlet对话框中,选择Turbulent(湍流)或Laminar(层流)类型。

6.在Velocity Magnitude(速度大小)和Direction(速度方向)选项卡中,设置速度大小和方向。

7.点击Advanced 按钮,在Advanced Settings 对话框中,勾选Rotate with Time(随时间旋转)选项,并设置旋转轴和旋转角速度。

8.确认设置后,关闭对话框并返回Fluent 主界面。

【旋转边界条件的应用实例】假设我们要模拟一个风扇的流场,首先需要创建一个包含风扇和流体区域的模型。

基于fluent水射流仿真分析

基于fluent水射流仿真分析
5.2.2 The question can solved by Fluent…………………………………...53
2.3The structure and capability of the whirling cone nozzle………..…………17
3Mathematic describe of the whirling cone jet……………………….……………20
3.1The concept of the whirling degree…………………………………………..20
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得安徽理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
5.1.6 The solution process of CFD………………………………………...47
5.2Introduction of the software Fluent…………………………………………...49
5.2.1 The capability and framework of Fluent……………………..………..51
This article introduce the essential theory brieflyof whirlingcone jetting,and thepracticework of the data collection of experiment.Andby this tointroduce the chief functionsystemicallyof the software Fluent,and by this to simulate the process of whirlingcone jetting.Ultimately to explain reasonably the influence by the whirl body to the capability of whirlingcone jetting.

FEA中的CFD模块与FLUENT的功能对比介绍

FEA中的CFD模块与FLUENT的功能对比介绍

FEA中的CFD模块与FLUENT功能对比介绍FEA中的CFD模块与FLUENT功能对比介绍FEA作为一款高级非线性细部分析软件,其功能涵盖极广,包括静/动力分析、屈曲分析、钢筋分析、非线性分析、疲劳分析、接触分析、CFD分析、势流分析等几乎所有土木工程中会涉及到的分析内容。

而随着各种大跨、大型复杂结构的建设,抗风研究变的日益重要,设计人员对工程抗风的考虑也越来越重视,CFD 模块作为流体数值分析模块必将引起广泛的关注和普遍的应用。

作为专为土木工程专业提供的CFD模块,其与专业的CFD分析软件的功能有什么区别呢,对比专业的CFD分析软件,FEA/CFD有没有值得借鉴和进一步增进功能的地方呢,这正是本文所关注的重点。

本文将以CFD领域里最优秀和使用最普遍的商业软件-FLUENT为研究对象,探讨一下FEA/CFD与FLUENT的功能对比情况。

1.FLUENT简介FLUENT软件是由美国FLUENT公司于1983年推出的,目前它是功能最全面、适用性最强、国内使用最广泛的CFD软件之一,FLUENT于1998年进入中国市场。

强大的求解功能使其广泛应用于汽车、电子、化工、航空、航天、旋转机械、机械制造等行业。

FLUENT公司是享誉世界的最大的CFD软件供应商。

在全球众多的CFD软件开发、研究厂商中,FLUENT独占了40%以上的市场份额。

FLUENT软件是流体力学中通用性较强的一种商品软件,它不但可以为工程设计服务,亦可用于科学研究。

它的软件设计基于“CFD计算机软件群”的概念,针对每一种流动的物理问题的特点,采用适合于它的数值解法在计算速度,稳定性和精度等各方面达到最佳,再将不同领域的计算软件组合起来,成为CFD软件群,从而高效率的解决各个领域内复杂流动的计算问题。

这些不同软件可以计算流场,传热和化学反应,各个软件之间可以方便地进行数值交换。

各种软件采用统一前后端处理工具,为FlUENT的通用化建立了基础。

fluent理论一—基本流动

fluent理论一—基本流动

1 基本流动本节对ANSYS FLUENT提供的有关流动基本物理模型的数学背景进行了描述。

主要包括以下内容:●ANSYS FLUENT中的物理模型概述●连续方程及动力方程●用户定义标量(UDS)传输方程●周期流动●漩涡及旋转流动●可压缩流动●无粘流动1.1ANSYS中物理模型概述ANSYS FLUENT提供了广泛的对可压缩流动、不可压缩流动、层流及湍流流动问题的模拟能力。

能进行稳态及瞬态流动分析。

在ANSYS FLUENT中,广泛的数学模型,能用于复杂几何结构的传输现象(如热传递及化学反应)中。

例如使用ANSYS FLUENT模拟过程装备中的层流非牛顿流体流动;旋转机械及汽车引擎中的共轭热传递问题;锅炉中的煤粉燃烧;压缩机、泵及风扇中的流动;泡罩塔及流化床中的多相流动等。

为了对工业设备及过程中的流动与传递现象进行模拟,FLUENT提供了大量的有用特性。

包括多孔介质,集总参数(风扇及换热器),周期流动及热传递,旋转及移动参考系模型。

移动参考系模型包括模拟单参考系及多参考系能力。

时间精确的滑移网格方法,对于模拟多级旋转机械问题特别有用。

另外ANSYS FLUENT提供的特别有用的模型为自由表面及多相流动模型,这对于气液、气固、液固及气-液-固流动非常有用。

在这些类型的问题中,除离散相模型(DPM)外,FLUENT还提供了VOF,mixtrue,及欧拉模型。

离散相模拟利用拉格朗日对分散相(如粒子,液滴,气泡等)轨迹进行计算,包括与连续相的耦合计算。

多相流动的例子如明渠流动、喷雾、沉降、分离及气穴等。

健壮及精确的湍流模型是ANSYS FLUENT 模拟的一个至关重要的部分。

湍流模型的提供具有广泛的应用。

同时其还包括对其他物理现象的模拟,例如浮力及可压缩性。

通过使用扩展的壁面函数及区域模拟,对于近壁区域进行精确模拟。

能够模拟大量热传递模式,例如包括或不包括共轭热传递的自然、强制及混合对流模拟。

辐射模型及相关的子模型能够用于燃烧模拟。

ansys fluent中文版流体计算工程案例详解

ansys fluent中文版流体计算工程案例详解

ansys fluent中文版流体计算工程案例详解ANSYS Fluent是一种用于计算流体力学的软件,通过数值模拟的方式进行流体分析和设计。

在实际应用中,需要使用流体计算工程案例来验证仿真结果的准确性和可靠性。

下面将介绍一些常见的应用案例。

1.汽车空气动力学设计。

在汽车设计中,空气动力学是一个非常重要的因素。

使用ANSYS Fluent可以对汽车外形进行流体分析,如气流、气压、气动力等。

通过对气流的模拟,可以优化车身外形设计,提高汽车的性能和燃油经济性。

2.船舶流场分析。

船舶的流体设计是提高船舶速度和燃油经济性的重要因素。

使用ANSYS Fluent可以对船舶外形和水动力性能进行分析。

通过模拟船舶在水中的流动情况,可以优化船体外形和螺旋桨设计,提高航行效率。

3.风力发电机设计。

风力发电机是一种通过风力发电的机械设备。

通过ANSYS Fluent对风场进行数值模拟,可以预测风力发电机的性能和稳定性。

通过分析叶片的气动力学特性,可以优化叶片的设计,提高风力发电机的发电效率。

4.石油钻井液流分析。

石油钻井过程中,需要注入液体来冷却钻头并加速岩屑的排除。

使用ANSYS Fluent对液体的流动情况进行数值模拟,可以预测液体的流动速度和压降,优化钻井液的配比,提高钻井效率。

5.医用注射器设计。

医用注射器是一种常见的医疗器械。

通过使用ANSYS Fluent分析注射器的流场,可以优化注射器的设计。

通过预测注射器注射药液时的速度和压降,可以优化注射器的内部结构和开孔位置,提高注射的精度和安全性。

总之,ANSYS Fluent可以应用于各种流体力学领域,帮助工程师们进行流体力学设计与分析,取得更高效准确的结果。

这些案例都为设计和实施各种流体系统提供了指导,可以大大提高工作效率。

旋转机械分析系统ANSYS TURBOSYSTEM

旋转机械分析系统ANSYS TURBOSYSTEM

旋转机械分析系统ANSYS TURBOSYSTEM 在旋转机械领域,ANSYS向用户提供了从1D设计到3D CFD分析及性能优化的一体化解决方案Turbo System。

Turbo System主要的旋转机械设计分析工具有ANSYS BladeModeler、ANSYS TurboGrid和ANSYS Vista TF等。

这些工具可完全集成在ANSYS Workbench平台。

ANSYS在该平台上还集成了所有的设计与分析功能,包括流道几何设计、准三维的通流分析、几何创建、网格划分、三维CFD分析、结构分析、热分析、模态分析、转子动力学分析、参数化优化工具和后处理。

这些功能都集成在一个平台上,具有易用、分析高度可靠的特点。

而且在产品的开发过程中可以减少开发时间、增加工作效率。

图1 集成的旋转机械分析体系1ANSYS BladeModeler1.1所有类型旋转机械的高效叶片设计工具ANSYS BladeModeler软件是一个专业的、易用的旋转机械叶片的快速三维设计工具,可以对所有类型的旋转进行高效的叶片设计。

在用户优化的图形界面中,集成了ANSYS公司广泛的旋转机械专业经验,能对各类型的旋转机械如水泵、压缩机、风扇、鼓风机、涡轮、扩压器、涡轮增压器、诱导轮等进行流道的气动/水动设计。

1.2方便的模型导入功能ANSYS BladeModeler可方便地导入已有模型,为将来的模型细节设计、模拟及快速修改做好几何上的准备进。

图3 方便的模型导入功能1.3优秀的设计功能采用模板设计的方法ANSYS BladeModeler内置了六个模板设计工具,包括Radial Impeller、Simp le Axial、Radial Diffuser、Axial、Radial Deswirl Vane、Radial Turbine。

所有类型的旋转机械叶片设计都可以从中找到合适的设计模板。

图4 六种旋转机械设计模板采用Vista 1D设计的方法ANSYS BladeModeler的Vista 1D方法来自于老牌的工程咨询公司,英国PC A工程公司。

基于FLUENT的液体动静压轴承的动态特性分析

基于FLUENT的液体动静压轴承的动态特性分析

基于FLUENT的液体动静压轴承的动态特性分析于天彪;王学智;关鹏;王宛山【摘要】Computational fluid dynamics software FLUENT was used to analyze the dynamic characteristics of five-chamber hybrid bearing, and the internal pressure and temperature field of hybrid bearing was obtained. The carrying capacity, temperature,stiffness,damping and other dynamic parameters were calculated,and the influence of eccentricity and speed on the dynamic parameters was analyzed. The results show that in the condition of oil pressure and bearing eccentricity constant, with the rotate speed increasing,the oil temperature rises,and the carrying capacity and the attitude angle increase; in the condition of oil pressure and rotate speed constant,with the increasing of eccentricity,the flow and the carrying capacity increase,and the attitude angle is essentially unchanged.%应用计算流体力学软件FLUENT对超高速磨削用五腔动静压轴承进行动态特性研究,得到动静压轴承内部压力场和温度场分布;计算轴承的承载力、温度、刚度、阻尼等动态参数,分析这些动态参数与偏心率以及转速之间的关系.结果表明:在保持供油压力和轴承偏心率不变的情况下,随着转速的提高,油温上升,轴承承载力及偏位角不断增大;在保持供油压力和主轴转速不变的情况下,随着偏心率的增大,轴承流量有所减少,轴承的承载能力不断增大,偏位角基本保持不变.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2012(037)006【总页数】5页(P1-5)【关键词】动静压轴承;压力场;温度场;承载力;刚度;阻尼【作者】于天彪;王学智;关鹏;王宛山【作者单位】东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110004;东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110004;65559部队辽宁本溪117000;东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110004;东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110004【正文语种】中文【中图分类】TH133.3超高速磨削技术的实现,需要综合提高各种零部件的性能和工装技术水平。

计算流体动力学软件Fluent简介

计算流体动力学软件Fluent简介

yangshufeng@
1
1.1 概念
三者的比较:
优点 物理现象和测试结果可靠 实验
(1) 物理概念清晰 (2) 物理规律能公式化 理论 (3) 物理规律简介
缺点
(1) 设备要求高,设计制造周期长 (2) 真实模拟物理问题困难 (3) 测试仪器调试复杂 (4) 只能得到有限的实验数据 (5) 实验经费庞大
University of Science and Technology Beijing
检验 是 实验研究
yangshufeng@
1
1.1 概念
• 目前在工程领域内常用的数值模拟方法和软件有:
– 有限差分法 – 有限元法 – 有限体积法
University of Science and Technology Beijing
计算模型
University of Science and Technology Beijing
yangshufeng@
2
2.1 Fluent模拟气泡的破碎和凝聚
计算之后可以观察气泡粒径分布云图等,如图左所示为气泡 粒径分布。也可以查看整个计算域空间不同粒径气泡数量直方图 分布(右图)。
粒径分布
University of Science and Technology Beijing
不同粒径气泡数量分布
yangshufeng@
2
2.2 Fluent模拟晃动
实现原理有两个关键: (1)运动加载 (2)VOF模型。 这一个极其简化的模型,完 全封闭,二维。 1、运动的加载。 利用UDF来实现,采用 DEFINE_TRANSIENT_PROFILE 宏来设置区域整体运动。 2、选择模型 选择VOF模型,设置空气为 主相,水为第二相。

cfdpost算转矩 -回复

cfdpost算转矩 -回复

cfdpost算转矩-回复标题:理解与应用CFDPost中的转矩计算一、引言CFDPost是ANSYS Fluent的一款后处理工具,主要用于分析和展示流体动力学(CFD)模拟的结果。

在许多工程领域中,如汽车、航空航天、机械设计等,转矩是一个重要的参数,它反映了力对物体产生旋转效应的大小。

本文将详细解析如何在CFDPost中进行转矩的计算。

二、CFDPost基础在开始转矩计算之前,我们需要对CFDPost的基础操作有一定的了解。

CFDPost的主要功能包括数据查看、图形绘制、数据导出等。

其中,数据查看可以让我们查看模拟过程中的各种物理量,如速度、压力、温度等;图形绘制则可以帮助我们直观地理解流动现象和物理过程。

三、转矩的基本概念转矩,又称扭矩,是在力学系统中描述力对物体产生转动效应的物理量。

在三维空间中,转矩可以表示为一个矢量,其方向沿着力臂的方向,大小等于力与力臂的乘积。

在CFD模拟中,我们通常关注的是作用在物体上的总转矩,这需要对模拟域内的所有力和力臂进行积分。

四、在CFDPost中计算转矩的步骤以下是在CFDPost中计算转矩的详细步骤:1. 打开CFDPost并加载模拟结果文件:首先,我们需要启动CFDPost,并导入已经完成模拟的文件。

2. 定义力的表达式:在CFDPost中,我们可以使用内置的表达式语言来定义力的计算公式。

一般来说,力可以通过压力和面积的乘积来计算,即F=PA。

其中,P是压力,A是面积。

3. 计算力的分布:在定义了力的表达式后,我们可以使用CFDPost的“Evaluate”功能来计算每个网格单元上的力。

4. 定义力臂的表达式:力臂是从转动轴到力的作用线的距离。

在CFDPost 中,我们可以根据具体的几何形状和坐标系来定义力臂的计算公式。

5. 计算力臂的分布:与力的计算类似,我们也可以使用“Evaluate”功能来计算每个网格单元上的力臂。

6. 计算转矩:转矩T等于力F和力臂r的矢量积,即T=F×r。

CFD软件在动力工程中的应用和反思

 CFD软件在动力工程中的应用和反思

CFD软件在动力工程中的应用和反思作者:沈伟辛彦秋来源:《科技资讯》 2011年第35期沈伟1 辛彦秋2(1.海军航空工程学院飞行器工程系山东烟台 264001; 2.黎明航空发动机集团有限责任公司沈阳 410010)摘要:分析了计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)软件在国内动力领域的使用现状,指出了软件使用过程中存在的不足,对如何改进软件的使用提出了建议。

关键词:计算流体力学软件数值模拟中图分类号:O241 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)12(b)-0120-01计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)是以数值方法求解流动问题的一种计算技术,它作为流体力学的一个分支诞生于20世纪60、70年代,该学科经历了计算理论研究,算法程序化和计算程序的商业软件化等诸多发展阶段。

作为该学科研究成果的直接体现,各种CFD 软件已经成为分析航空航天、交通等动力领域中流动、传热和燃烧现象的有力工具。

随着计算机软硬件技术的飞速发展,CFD软件不仅具有了更为广泛的使用群体,而且其解决问题的层次、规模还在不断扩大。

1 使用现状我国在CFD理论研究方面与国外先进国家相比基本同时起步,国内张涵信、周力行等的研究也很具特色。

但在CFD技术发展过程的软件化、集成化和商业化等方面差距非常大。

国内至今没有出现一个完全自主的CFD商业软件。

国外CFD商业软件引进到国内动力工程领域始于20世纪90年代,这些软件一开始就以便捷的前处理工具、稳健的核心求解算法和丰富的可视化后处理功能而得到广大的使用者认可,也使得国内自主品牌的CFD软件丧失了立足和发展的可能。

经过进二十年应用,国外CFD商业软件几乎渗透到了国内动力工程领域研发、分析、评估的各个方向[1~3]并具有了如下的特点。

(1)起点高。

CFD商业软件避免了重复编程,让使用者从一些十分繁琐的共性基础工作中解脱出来,将更多的精力投入到所研究的核心问题上。

基于FLUENT软件的轴流风机设计初步研究

基于FLUENT软件的轴流风机设计初步研究

-2.
: 塑!!三些奎兰堡圭兰堡墼塞
一一流量Q,压力P和初始翼型FANllR下,初步设计tB轴流风机的几何参 数:叶轮直径Df、安装角p。、转速n、径向间隙占、叶片数z等。
图1,1总体思路 二、数值模拟及分析。本部分内容可以称为“数值实验”。运用FLUENT 构造该风机的三维模型,划分网格,利用计算流体力学理论求解在给定的转 速、压力条件下的风机性能,不但可以得到通风机效率仆全压P、流量Q 等数据,而且能够得到风机内部的压力分布、速度分布等流动规律,同时还 可以得到反映轴流通风机性能的P-Q曲线、N.Q曲线、77.Q曲线、n.Q曲线、 77一只曲线等。对影响通风机效率的主要因素:叶片安装角p。、径向间隙J、 转速11.、叶片数z,通过数值模拟显示各因素在不同状态下的性态,从而分 析其对通风机性能影响的原因,为进一步优化设计提供依据。 三、优化。在初步设计的轴流通风机几何参数的基础上.通过改变影响 风机效率的两个主要因素:叶片的安装角和转速,利用FLUENT对不同参数 的风机模型计算得到了风机11-口的分布数据,构造了Tl=F(d,n)的目标函数, 通过优化方法寻找最佳的设计参数。在优化过程中,本文采用了三种方法:
速度气流过叶型时,作用在单位长度叶型上的升力等于
P=几c。F
式中 r——绕叶型的环量。
(2.1)
当气流流过叶栅时,如图2-1所示。
图2-l气流与叶栅的相互作用 由于绕流叶栅中每个叶型的流动情况都是相同的,故可在气流中围绕. 个叶型取封闭曲线ABCD进行研究。气流以相对速度wl流向叶栅,而以相对 速度w2流出。控制面AB和DC上的压力分别为PI和见。 根据动量定理,所取控制面AB、CD的气体的动量在单位时间内的变化 等于作用在此块气体上所有外部作用力的合力。通过动量定理的关系式,即 可求出气流作用在这个叶型上的力P。

fluent 风扇 边界条件

fluent 风扇 边界条件

fluent 风扇边界条件(原创实用版)目录1.Fluent 介绍2.风扇的工作原理3.边界条件的概念和作用4.Fluent 中的边界条件设置5.总结正文【1.Fluent 介绍】Fluent 是一款基于计算流体力学 (Computational Fluid Dynamics, CFD) 原理的软件,广泛应用于流体动力学问题的数值模拟与分析。

通过求解 Navier-Stokes 方程,Fluent 可以模拟流体在各种复杂几何形状和边界条件下的行为,为研究流体流动提供有力支持。

【2.风扇的工作原理】风扇是一种常见的流体机械设备,其主要作用是通过产生气流来实现通风、散热等功能。

风扇的工作原理是利用电机驱动扇叶旋转,从而使空气流动产生气流。

风扇的性能受扇叶形状、转速、风道等因素影响。

【3.边界条件的概念和作用】在 Fluent 中,边界条件是指流体区域与固体区域之间的交界面,它描述了流体和固体之间的相互作用。

边界条件在数值模拟中起着关键作用,因为它们直接影响模拟结果的准确性和可靠性。

【4.Fluent 中的边界条件设置】在 Fluent 中,边界条件可以分为以下几类:(1)壁面边界条件:用于模拟流体与固体壁面之间的相互作用,包括无滑动边界条件、固定温度边界条件等。

(2)对称边界条件:用于模拟流体区域的对称性,可以减少计算域的尺寸,提高计算效率。

(3)周期性边界条件:用于模拟流体在周期性变化的几何形状中的流动,如风扇的旋转。

(4)入口/出口边界条件:用于模拟流体进入或离开计算域的条件,包括速度入口、压力出口等。

(5)其他边界条件:包括多相流边界条件、组分边界条件等,用于模拟更复杂的流体动力学问题。

【5.总结】通过使用 Fluent 软件,我们可以根据实际问题设置合适的边界条件,模拟流体在各种复杂环境下的行为。

这对于研究流体流动、优化设备性能等方面具有重要意义。

fluent基础(入门篇).

fluent基础(入门篇).

1单精度与双精度的区别大多数情况下,单精度解算器高效准确,但是对于某些问题使用双精度解算器更合适。

下面举几个例子:如果几何图形长度尺度相差太多(比如细长管道),描述节点坐标时单精度网格计算就不合适了;如果几何图形是由很多层小直径管道包围而成(比如:汽车的集管)平均压力不大,但是局部区域压力却可能相当大(因为你只能设定一个全局参考压力位置),此时采用双精度解算器来计算压差就很有必要了。

对于包括很大热传导比率和(或)高比率网格的成对问题,如果使用单精度解算器便无法有效实现边界信息的传递,从而导致收敛性和(或)精度下降2分离解与耦合解的区别选择解的格式FLUENT 提供三种不同的解格式:分离解;隐式耦合解;显式耦合解。

三种解法都可以在很大流动范围内提供准确的结果,但是它们也各有优缺点。

分离解和耦合解方法的区别在于,连续性方程、动量方程、能量方程以及组分方程的解的步骤不同,分离解是按顺序解,耦合解是同时解。

两种解法都是最后解附加的标量方程(比如:湍流或辐射)。

隐式解法和显式解法的区别在于线化耦合方程的方式不同。

分离解以前用于 FLUENT 4 和 FLUENT/UNS,耦合显式解以前用于 RAMPANT。

分离解以前是用于不可压流和一般可压流的。

而耦合方法最初是用来解高速可压流的。

现在,两种方法都适用于很大范围的流动(从不可压到高速可压),但是计算高速可压流时耦合格式比分离格式更合适。

FLUENT 默认使用分离解算器,但是对于高速可压流(如上所述),强体积力导致的强烈耦合流动(比如浮力或者旋转力),或者在非常精细的网格上的流动,你需要考虑隐式解法。

这一解法耦合了流动和能量方程,常常很快便可以收敛。

耦合隐式解所需要内存大约是分离解的 1.5 到 2 倍,选择时可以通过这一性能来权衡利弊。

在需要隐式耦合解的时候,如果计算机的内存不够就可以采用分离解或者耦合显式解。

耦合显式解虽然也耦合了流动和能量方程,但是它还是比耦合隐式解需要的内存少,但是它的收敛性相应的也就差一些。

自制涡轮喷气发动机_基于FLUENT旋转机械

自制涡轮喷气发动机_基于FLUENT旋转机械

刚开始接触FLUENT,做的不好,抛砖引玉,希望大家提出建议和意见。

整了个增压涡轮310s不锈钢。

发动机整体设计基于FD34,但是由于离心涡轮结构改变,需要从新设计动力涡轮。

前处理在workbench中弄,导入模型,添加包围体。

边界条件,网格划分的很渣,希望大神们教教我划分网格。

这个案例严格来说应该用动网格来做是吧。

由于是涡喷的压缩机部分,所以没有温度,故采用Density_Based求解器。

Viscous-Standard k-e方程。

Cell Zone 对涡轮设置转速为10000(经验值)。

时速平均45m/s,设置进口风速。

耦合面设置。

请无视动网格设置,完全不知道怎么回事。

隐式求解器,一阶迎风。

然后采用默认监视器,初始化。

求解中。

打开CFD-post。

然后还可以在workbench中耦合静力分析,校验轴承的受力。

因为对于玩具级的涡喷最重要的是轴承。

取得一些数据以后,为动力涡轮的提供依据。

这是另外购买的套件,最后组装起来的的家伙,还没有试车。

还有很多疏漏,希望大家不要吝啬,予以指正,谢谢大家观看。

fluent旋转机械方法

fluent旋转机械方法

fluent旋转机械方法Fluent旋转机械方法是一种有效的工程方法,用于解决旋转机械中的流体力学问题。

它基于计算流体力学(CFD)的原理,通过模拟流体在旋转机械中的运动和相互作用,来预测和优化旋转机械的性能。

我们需要了解什么是旋转机械。

旋转机械是一类将流体转换为机械能的装置,如风力发电机、汽车引擎、涡轮机等。

在旋转机械中,流体的流动和旋转运动是密切相关的,因此了解流体在旋转机械中的行为对于优化机械性能至关重要。

Fluent旋转机械方法的核心是基于CFD的数值模拟。

通过将旋转机械的几何形状、边界条件和流体性质输入计算模型,可以模拟流体在机械中的流动。

利用计算机的高性能计算能力,可以对流体动力学进行详细的数值计算和分析。

在进行Fluent旋转机械方法的分析时,需要考虑以下几个关键因素:1. 旋转机械的几何形状:不同的旋转机械具有不同的几何形状,如叶片、叶轮等。

在模拟时,需要将机械的几何形状导入计算模型,并进行网格划分,以便进行流场分析。

2. 边界条件的设定:边界条件是指在数值模拟中对流体流动进行限制的条件。

例如,在旋转机械的入口处可以设定流体的入口速度和压力,出口处可以设定出口压力等。

合理设定边界条件可以准确模拟实际流动情况。

3. 流体性质的定义:流体性质包括密度、粘度、温度等。

在Fluent旋转机械方法中,需要根据实际情况定义流体的性质,并将其输入模型进行计算。

通过对旋转机械的数值模拟,可以获得以下几方面的信息:1. 流体速度和压力分布:通过Fluent旋转机械方法,可以计算得到旋转机械内部流体的速度和压力分布。

这对于了解机械内部流动的特点和机械性能的优化具有重要意义。

2. 流体力学特性:通过数值模拟,可以得到流体在旋转机械中的受力情况,如离心力、作用力等。

这些信息对于设计和改进旋转机械具有指导意义。

3. 流体损失和能量转换效率:Fluent旋转机械方法可以计算出流体在旋转机械中的能量损失情况,以及机械的能量转换效率。

基于Fluent轴流式风机内部流场分析

基于Fluent轴流式风机内部流场分析

基于Fluent轴流式风机内部流场分析◊安徽理工大学机械工程学院代以吴宪陈鸿宇杨文杰以某型号轴流式风机为研究对象,用Gambit构建出轴流式风机内部流场分析的有限元模型,将模型导入Fluent,设置分析条件和边界条件后求解,得出风筒出口处的压力与速度云图,并通过计算得出轴流式风机的各项性能指标。

风机使用面广,种类繁多,在工业生产中利用风机产生的气流做介质进行工作,可实现清选、分离、加热烘干、物料输 送、通风换气、除尘降温等多种工作,渐渐成为人们生产生活 中不可或缺的动力机械设备。

风机内部形成复杂的湍流流场,所以为了设计出满足实际生产生活要求的风机,就需要对风机 内部流场进行有限元分析,以获得风机各项功能指标。

1建立有限元模型本文选取某型号轴流式风机进行流场分析,在solidworks中脸翻,翻结构雜如表1所示〇轮毂比径向间隙叶片数叶片安装角出风口直径电机转速0.463mm S53。

1100mm2920r/min表1在Gambit中建立轴流式风机流场分析的有限元模型。

在划 分网格时,由于轴流式风机内部流道结构复杂,集流器进口和 风筒出口处的结构较为简单,所以需要将整个流道划分成不同 区域,另外,叶轮处是旋转区域且存在叶片空间扭曲等复杂流 道,需要对该区域单独划分并加密处理。

因此采用非结构性网 格和结构性网格相结合的方法进行网格划分。

轴流式分级计算 区域网格的戈扮如图1所示。

在设置边界条件时,将集流器进口 处设置为压力入口,风筒出口设置为压力出口,将叶轮区域流 体运动类型设置为动参考系模型(MRF),该区域的壁面边界 条件类型®*为旋转壁面(Movingwall),旋转轴为X轴。

然后 导出mesh文件。

2 Fluent求解打开FhientH维求解器,导入mesh文件,检查网格,體模型材料为空气,采用标准的k-e模型作为计算模型,环境压强 设为101325 Pa,重力影响忽略不计,设置旋转轴的转速为2920 r/min,进行求解0图1计算区域网格划分图2风筒出口处动压云图图4风筒出口处静全压云图-0.6-0.4-0.200.2 0.4 0.6图6风筒出口径向速度云图3结果分析图3风筒出口处静压云图图5风筒出口轴向速度云图图7风筒出口切向速度云图动酿现的敗流速度的大小,由图2可以看到,动压在中 心位置很低,沿径向渐渐变高。

fluent 旋转机械 松弛因子

fluent 旋转机械 松弛因子

Fluent旋转机械松弛因子简介Fluent是一种流体动力学计算软件,广泛应用于工程领域中对流体流动问题的数值模拟和分析。

在Fluent中,旋转机械松弛因子是一个重要的参数,用于控制旋转机械模型中的解算过程。

本文将详细介绍Fluent中旋转机械松弛因子的概念、作用、调整方法以及注意事项。

旋转机械松弛因子概述在Fluent中,旋转机械松弛因子是用来调整旋转机械模型求解过程中的收敛性和稳定性的参数。

它主要影响旋转机械模型的速度场和压力场的计算结果,通过调整旋转机械松弛因子,可以使得模拟结果更加准确和可靠。

旋转机械松弛因子的作用旋转机械松弛因子主要用于解决旋转机械模型中的非线性问题。

在旋转机械模型中,由于旋转部件的存在,会导致流动场的非线性变化,使得求解过程更加复杂。

旋转机械松弛因子的作用就是通过调整旋转部件的影响程度,来提高求解过程的收敛性和稳定性。

旋转机械松弛因子的调整方法在Fluent中,可以通过以下步骤来调整旋转机械松弛因子的数值:1.打开Fluent软件并加载旋转机械模型。

2.进入求解设置界面,在旋转机械模型的设置选项中找到旋转机械松弛因子。

3.根据实际情况,调整旋转机械松弛因子的数值。

一般来说,较小的松弛因子可以提高求解过程的收敛速度,但可能会降低模拟结果的准确性;较大的松弛因子可以增加求解过程的稳定性,但可能会导致收敛速度较慢。

4.根据模拟结果,观察旋转机械模型的速度场和压力场的变化情况。

如果模拟结果不理想,可以尝试调整旋转机械松弛因子的数值,直到获得满意的结果为止。

旋转机械松弛因子的注意事项在调整旋转机械松弛因子时,需要注意以下几点:1.不同的旋转机械模型可能需要不同的松弛因子数值,因此需要根据实际情况进行调整。

2.在调整松弛因子时,应该先尝试较小的数值,然后逐步增大,直到获得满意的结果。

3.调整松弛因子的过程中,应该密切观察模拟结果的变化情况,及时判断是否需要进一步调整。

4.在调整松弛因子之前,应该先进行网格独立性分析,确保网格尺寸对模拟结果的影响较小。

fluent动静交界面 叶轮机械

fluent动静交界面 叶轮机械

fluent动静交界面叶轮机械叶轮机械是一种具有动静交界面的工程机械,它在许多领域中扮演着重要的角色。

在能源领域,叶轮机械广泛应用于水力发电和风力发电等设备中;在航空航天领域,叶轮机械被用于喷气发动机等关键设备中;在化工和制药等行业中,叶轮机械也扮演着至关重要的角色。

叶轮机械的动静交界面是指在其工作过程中,既有动力输入的动叶轮,又有通过静叶轮传递动力的静叶轮。

动叶轮通常由转动的轴和叶片组成,而静叶轮则是由固定的导向叶片组成。

动叶轮通过旋转产生动能,并将其传递给静叶轮,静叶轮则将动能转化为压力能或其他形式的能量。

这种动静交界的设计使得叶轮机械具有高效能转换和传递能量的特点。

叶轮机械的设计与制造需要考虑许多因素,如流体力学、材料科学和机械工程等知识。

流体力学是研究流体运动和力学性质的学科,对于叶轮机械的设计起着重要的指导作用。

通过对流体流动的分析和计算,可以确定叶轮机械的优化设计方案,以提高其效率和性能。

在叶轮机械的制造过程中,材料的选择和加工工艺也是至关重要的。

叶轮机械通常需要承受高速旋转和高温高压等极端工况,因此需要选择具有良好耐磨性、高强度和耐腐蚀性的材料。

同时,制造过程中的加工工艺也需要精确控制,以保证叶轮机械的几何形状和尺寸符合设计要求。

叶轮机械在不同领域中的应用也有所不同。

在水力发电中,叶轮机械被用于转换水能为机械能,通过发电机将机械能转化为电能。

在风力发电中,叶轮机械则是将风能转化为机械能,并通过发电机转化为电能。

在喷气发动机中,叶轮机械则是产生推力的关键部件,通过燃烧室中的高温高压气体驱动叶轮旋转,从而产生推力。

除了能源领域,叶轮机械还在化工和制药等行业中发挥着重要作用。

在化工工艺中,叶轮机械被用于混合、搅拌和输送等过程中,以实现物料的均匀分布和混合反应。

在制药工艺中,叶轮机械则被用于颗粒干燥和液体喷雾等过程中,以实现药物的精细处理和生产。

叶轮机械作为一种具有动静交界面的工程机械,在现代工业中发挥着重要的作用。

fluent中截取圆周上的速度

fluent中截取圆周上的速度

在生活中,我们经常会遇到一些和速度相关的问题,比如汽车行驶的速度、人体运动的速度等等。

在物理学中,速度是描述物体运动状态的重要物理量之一,它是指物体在单位时间内所经过的距离。

而当我们需要计算一段弧线上的速度时,就需要用到一些特殊的方法,这就是我们今天要讨论的内容——fluent中截取圆周上的速度。

我们需要明确一些基本概念。

在动力学中,圆周运动是指物体围绕固定点以圆周运动,它的速度是随着位置的变化而变化的。

我们在这里要探讨的是如何在圆周运动中截取一段弧线上的速度。

在实际问题中,这样的情况经常会遇到,比如赛车运动员在赛道上行驶时,我们想知道他在某一位置的速度是多少。

接下来,我们需要介绍一些相关的公式和方法。

在圆周运动中,速度的大小可以用下面的公式来表示:v = rω在这个公式中,v代表速度的大小,r代表物体围绕圆心的半径,ω代表角速度。

角速度是描述物体旋转状态的物理量,它是指物体单位时间内转过的角度。

根据不同的求解方法,我们可以根据已知的半径和角速度来求解速度的大小。

在工程领域,经常会对圆周运动进行分析和控制。

比如在机械工程中,我们需要控制轮子的转速以达到一定的线速度;在航天工程中,我们需要计算卫星围绕地球的速度以确保正常通信。

对于如何在圆周运动中截取一段弧线上的速度,我们有必要深入探讨和研究。

在我看来,了解和掌握如何在圆周运动中截取一段弧线上的速度是非常重要的。

这不仅可以帮助我们在日常生活中解决一些实际问题,还可以为我们深入理解和研究物理学和工程学提供基础。

通过学习和掌握这个技能,我们可以更好地应用于实际工程问题中,提高工作效率,同时也能拓展我们对物理学的认识。

圆周运动中截取一段弧线上的速度是个复杂而重要的问题,它涉及到物理学和工程学的知识,并在实际工程中有着广泛的应用。

我们需要通过深入的学习和研究,掌握相关的公式和方法,以便更好地理解和应用它。

希望通过今天的讨论,可以对这个问题有更深入的认识。

通过以上内容的讨论,我认为我已经对指定的主题进行了全面的评估,并在文章中多次提及了主题文字。

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Fluent Software Training UGM 2001
Goals of the Training
Provide an introduction to rotating machinery modeling Examine the four major classes of rotating machinery problems
Well-posed boundary conditions
flowrates, pressures, temperatures, other scalars at inlet/outlet boundaries wall motion, thermal, other BCs at walls
Influence of neighboring regions accounted for through use of a mixing plane model at rotating/stationary domain interfaces
Ignore circumferential non-uniformities in the flow steady-state
stationary and/or rotating surfaces ducts walls, bores and cavities, seal teeth surfaces, etc.
Rotation(s) assumed to be steady
accelerating reference frames can be modeled with source terms (not considered here)
In this course, we will classify rotating machinery as follows:
Turbomachinery - machines which add work to or extract work from a fluid compressors, fans, pumps - add work to achieve a pressure rise in the fluid turbines, windmills - extract work from fluid to drive other machines
Centrifugal machines
Flow through the machine is (in general) perpendicular to the axis of rotation Examples: liquid pumps, centrifugal fans/compressors, radial turbines
Mixing equipment - machines which are designed to mix fluid (and possibly solid) materials for use in a chemical processing application industrial mixing tanks
Examples of Rotating Machinery
steam turbine
HVAC blower unit
hydro turbine
tube axial fan
automotive water pump
4
gas turbine engine
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Flowfield which is unsteady in the stationary frame becomes steady in the rotating frame
Steady-state problems are easier to solve... simpler BCs low computational cost easier to post-process and analyze
Multiple Rotating Frame (MRF)
Selected regions of the domain are referred to rotating reference frames Ignore interaction effects steady-state
Mixing Plane (MPM)
All of these applications involve rotating surfaces and domains (and thus may use a rotating reference frame for modeling)
6
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Fluent Software Training UGM 2001
Mixed Flow
Flow through the machine is somewhere between axial and centrifugal Example: mixed flow compressor
7
© Fluent Inc. 12/11/2019
Fluent Software Training UGM 2001
Computational Fluid Dynamics (CFD) today plays a central role in the design and analysis of rotating machinery
3
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Fluent Software Training UGM 2001
Classification of Turbomachinery
Axial machines
Flow through the machine is (in general) aligned with the axis of rotation Examples: propellers, axial fans/compressors/turbines, swirlers
Sliding Mesh (SMM)
Motion of specific regions accounted for by mesh motion algorithm Flow variables interpolated across a sliding interface Unsteady problem - can capture all interaction effects with complete fidelity
Single rotating reference frame (SRF) Multiple rotating reference frame (MRF) Mixing plane Sliding mesh
Present details on modeling rotating machinery problems using Fluent
Rotating tanks, seals, cavities, and other devices disk cavities and labyrinth seals in gas turbine engines electric motor cooling passages disk drives rotating tires on automotive vehicles
Fluent Software Training UGM 2001
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© Fluent Inc. 12/11/2019
Fluent Software Training UGM 2001
Motivation
Flows involving rotating domains occur frequently in engineering Examples
Introduction to the SRF Model
Many problems which involve rotating components can be modeled using a single rotating reference frame.
Why use a rotating reference frame?
Fluent Software Training UGM 2001
Introduction to Rotating Machinery Analysis Using Fluent
Frank Kelecy Fluent Inc.
1
© Fluent Inc. 12/11/2019
Agenda
Introduction Single moving reference frame (SRF) model Multiple moving reference frame (MRF) model Mixing plane model Sliding mesh model Questions?
We will discuss issues related to SRF modeling in this section, but many concepts (e.g. solver settings, physical models, etc.) will also apply to MRF, mixing plane, and sliding mesh modeling.
Basic Problem Statement
We wish to solve for the flow through a domain which contains
rotating components propeller, compressor/turbine blade, radial impeller, etc.
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