solidworks 流体分析1-进气管
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2D模拟 对称平面
Lesson 1 Topics and steps
插入边界条件
Inlet; Volume flow rate normal to face = 0.05 m^3/s. Outlet boundary conditions ; Static Pressure, option default ambient values
In this lesson we will plot the pressure and velocity along the manifold. Choose Velocity and Pressure under the list of parameters.
Surface Parameters Goals Plot Save and close the assembly file.
外部:
完全覆盖固体模型表面的流动 计算域必须比实际的几何模型大得多 不需要封盖 Analysis typically inverted meaning that the object is held stationary and the liquid is blown over it. Examples: 汽车,导弹,,潜水艇,建筑物 ……
最小缝隙尺寸
可以将最小缝隙尺寸值链接到特征尺寸或参考尺寸, 从而使最小缝隙尺寸值等于该尺寸。.
更改尺寸值会使最小缝隙尺寸值也改变。
最小壁面厚度
影响模型壁面内的网格细化
自动生成的最小壁面厚度取决于模型尺寸、计算域、体 积热源、初始条件、表面热源和表面目标。.
最小壁面厚度条件将导致 Flow Simulation 创建每个指定最小壁面 厚度包含两个网格(两个网格足够解析一个壁面)的基本网格 (不管是否已指定初始网格级别)。 如果最小壁面厚度大于等于最小缝隙尺寸,则最小壁面厚度不会 影响网格的生成。 如果模型的壁面或固体伸展部分的厚度小于最小壁面厚度和最小 缝隙尺寸时,固体壁面(两侧都接触流体)将得不到正确的解析 解(例如,固体会被流体代替)。
定义目标
对于每个指定目标,您可以选择将目标用于收敛控制 (用于收敛控制选项),也可以选择不用于收敛控制。
不用于收敛控制的目标不会影响计算的完成,因此计算可能会在 这些目标收敛之前完成。此类目标仅供参考。
Lesson 1 Topics and steps
Engineering goals
最小壁面厚度
可以将最小壁面厚度值链接到特征尺寸或参考尺寸, 从而使最小壁面厚度值等于该尺寸。.
更改尺寸值会使最小壁面厚度值也改变。
Minimum Gap Size (MGS) & Min Wall Thickness (MWT)
定义目标
You can set Goals as one of the following fine types:
全局目标(Global Goal )是在整个计算域内计算的物理参数。 点目标(Point Goal)是在某个用户指定点中计算的物理参数。 表面目标(Surface Goal)是在模型的某个用户指定面上计算的物理 参数。 体积目标(Volume Goal)是在计算域中某个用户指定空间内计算的 物理参数,位于流体或固体(考虑固体内热传导)中。 方程目标(Equation Goal )是由指定目标或指定项目输入数据要素 的参数作为变量的方程定义的目标。
定义目标
Flow Simulation将所有稳态流动问题均视为随时间变化的问题。
求解器模块以内部确定的时间步长进行迭代以寻找稳态流场,因此必须 有确定已获得稳态流场的标准,以便停止计算。
Flow Simulation 包含用于停止求解进程的内置标准,但您最好使用 自己的标准,它们称为目标。.
Lesson 1: Topics
介绍Flow Simulation的界面、工具栏、按钮 使用Solidworks创建“封盖” 创建、设置、求解一个Flow Simulation项目 后处理
Why are lids required?
要进行内部分析,模型的所有开口都必须使用“封盖”进行覆盖; 封盖的表面(与流体接触的一侧)常用于加载边界条件和目标;
细小特征细化
细化原则 细化等级0——8 相邻网格之间细化等级差距 不能超过1
模型精度
Geometry Resolution is specified using the slider in the Wizard OR in the slider in the Initial Mesh settings The slider governs several things
Lesson 1
SolidWorks 流体分析-进气管
新建一个如下模型:
内部和外部流动
如果同时需要用到内部和外部流动, 应该使用哪种分析类型?
内部和外部流动
内部:
流体在固体壁面内部的流动 流体通过入口流入模型,并从出口流出模型 需要封盖 Examples: 管道, 阀门, 引擎,暖通系统……
Lesson 1: Key Results
Create Cut Plots; Vector Plot; Animate Create Surface Plot; Probe Create Flow Trajectory. (16 trajectories) Plot XY Plot.
When are lids NOT required?
外部分析;外部流动主要关注流经物体的流动,例如汽车、飞机、建 筑物等; 内部自然对流问题(无开口,完全闭合)
内部和外部流动
排除内部空间
用于在外部流动分析中忽略封闭的内部空间
排除不具备流动条件的腔
在内部和外部流动分析中,如果要排除其表面未指定边界条件或风 扇的封闭内部空间,则可选择此选项。
最小缝隙尺寸
影响按初始网格解析模型狭长通道的过程
自动生成的最小缝隙尺寸取决于模型尺寸、计算域、体 积热源、初始条件和边界条件。.
如果模型具有小于最小缝隙尺寸的缝隙,那么在计算过程中无 法考虑该缝隙(例如,流体不会通过该缝隙或缝隙可能变得更 小或更大)。 默认情况下,Flow Simulation 会生成基本网格,以便每个指定 的最小缝隙尺寸最少包含两个网格。 每最小缝隙尺寸的网格数非线性取决于初始网格的级别,且不 能小于 2。
勾上该选项后做热传导会出现什么情况?
Lesson 1: Creating Lids
Lesson 1 – Lid Creation
These are two options for creating your lids. Which will work better for our simulation?
目标作为项目中的相关参数指定,因此从工程角度来看,可以将它们的 收敛视为获得稳态解的过程。. 请注意,目标收敛是完成计算的条件之一。.
定义目标
Why do we need goals?
指定目标不仅可以避免这些参数的计算值中出现可能的错误,在 大多数情况下还可以实现缩短总求解时间。
您可以在计算过程中监视目标收敛行为,如果确定不需要执 行进一步的计算,还可以手动停止求解进程。
模型精度
Biblioteka Baidu
模型精度用于指定最小缝隙尺寸和最小壁面厚度以 标识 Flow Simulation 无法自动识别的小型模型。
这些设置会影响特征网格的大小,并与结果精度一起控制计算 网格中生成的总网格数量。
模型精度
开始计算之前,建议检查模型精度以确保能够识别 小的特征。
使用 Flow Simulation > 项目 > 摘要,观察最小缝隙尺寸和最 小壁面厚度。. 如果设置边界条件、表面目标,或者修改模型或计算域,那 么这些特征大小可能会改变。. 单击 Flow Simulation > 项目 > 重建以更新最小缝隙尺寸和最 小壁面厚度。
Lesson 1 – Check Geometry 必须检查Solidworks的模型,以查看是否存在几何体的问题, 进而导致对实体和流体区域划分网格的隐患。 阻止对实体和流体区域划分网格的原因主要有两个:
几何体上的开口会阻止 Solidworks定义一个完全封闭的内部版体积
(只适合内部分析)。
Lesson 2: 基础网格
通过平行和正交于全局坐 标系轴线的基准面,将计 算域切分为许多立方体, 而这些立方体就被称之为 基础网格。 右键【项目名称】—— 【显示基础网格】
Lesson 2: 初始网格
Flow Simulation 自动地按照我们制定 的网格设置来细化基础网格单元,从 而形成初始网格。 通过设置参数来控制初始网格 这套网格之所以被称之为初始网格, 是因为计算式以该网格为起点,而且 如果在求解中开启了【自动适应网格】 选项,则这套初始网格在计算中还会 被进一步优化。
The solver should take approximately 30 minutes to run on a 2 GHz P4 platform.
Lesson 1: Solver Window
Lesson 1: Convergence Goals
Lesson 1: Monitor and Cut Plot
Surface Goal; Inlet SG Volume Flow Rate.
Repeat the previous step to apply a Surface Goal for the Volume Flow Rate for each of the 6 outlets Insert Equation Goal. Add the ‘Outlet SG Volume Flow Rate’ Solve the project.
定义目标
可以指定任意多个目。. 指定具有指定条件的适当目标通常会很方便。
例如,如果您指定了一个压力开口,则在此开口上定义质量流量 表面目标是比较合理的。. 允许您将某种条件类型(边界条件、风扇、热源或辐射表面)与 一个或多个目标关联起来,如果在该条件的对话框中选中了创建 关联的目标复选框,系统将自动创建关联的目标。.
基础网格的尺寸 细小特征 狭长通道
模型精度
模型精度
Flow Simulation 采用整体模型尺寸、计算域以及在 其上指定条件和目标的面的有关信息,来计算默认 的最小缝隙尺寸和最小壁面厚度。但这可能不足以 识别相对较小的缝隙,这可能会造成结果不准确 在此情况下,必须手动指定最小缝隙尺寸和最小壁 面厚度。
Computational Mesh
The Basic mesh (left) and the Initial mesh (right).
Mesh – Cell Types
流体网格 – 整个网格都位于流体中 固体网格 – 整个网格都位于固体中 部分网格 – 网格的一部分位于流体中,而另一部分位于 固体中。 不规则网格 – 与部分网格类似,但是不同物质的分界面 无法确定。
如何建立一个Flow Simulation的分析 内外部分析 瞬态和稳态 封盖 检查模型 计算域 边界条件 目标 后处理
总结
Meshing 网格划分
Lesson 2
Mesh and Component Control
模型精度 计算域 组件控制 局部初始网格 结果精度 基于结果的网格自适应
在装配体的零件之间存在无效接触(零件之间的线接触或点接触被定 义为无效接触)。
计算域
流动和热传递的计算是在计算域内进行的。 计算域边界平行于全局坐标系平面。 对于外部流动,计算域的边界平面将自动远离模型。 对于内部流动,如果考虑固体内热传导,计算域的 边界平面将自动包围整个模型;如果不考虑固体内 热传导,则计算域的边界平面仅包围模型的流体通 道。