CFD优化分析(模型参数化、设计参数参数化)
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仿真模型——修改后（参数化优化分析）
入口： 半径＝20mm 长度＝70mm 中间： 半径＝50mm 长度＝150mm 出口： 出口1：半径＝10mm，长度＝100mm，距圆心距离＝25mm 出口2：半径＝12mm，长度＝100mm，距圆心距离＝30mm 出口3：半径＝ 5mm， 长度＝100mm，距圆心距离＝32mm 出口4：半径＝15mm，长度＝100mm，距圆心距离＝28mm
后处理——云图
压力云图
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数值仿真结果与理论结果对比
数值仿真计算结果： 数值仿真计算结果：
– 入口压力面平均＝25913pa，出口＝0pa – Outlet1流量＝1.25374kg/s – Outlet2流量＝1.25559kg/s – Outlet3流量＝1.24128kg/s – Outlet4流量＝1.23198kg/s Outlet4 1.23198kg/s – Outlet5流量＝1.24820kg/s 理论计算结果： 理论计算结果： – 入口流量：Q入＝ρVA＝998.15×5×3.14×0.022 ＝6.2684kg/s – 出口流量：Q出＝Q入 – 每个出口的流量：Q1=Q2=Q3=Q4=Q5=Q出/5=1.2537kg/s 误差分析： 误差分析： – 网格、湍流模型
仿真模型
入口： 半径＝20mm 长度＝70mm 中间： 半径＝50mm 长度＝150mm 出口： 半径＝10mm 长度＝50mm 距圆心距离＝25mm （5个出口）
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网格
非结构化 网格 网格总数 31万 带边界层 网格
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求解设置
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网格
非结构化 网格 网格总数 29万 带边界层 网格
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求解设置
边界条件： 边界条件：
– 入口：速度＝5m/s – 出口：压力出口 – 固壁：无滑移的边界条件 介质： 介质： – 常温液体水 湍流模型及壁面函数： 湍流模型及壁面函数： – 理想的k－e模型 – 标准的壁面函数 求解设置： 求解设置： – 压力速度离散格式：SIMPLEC – 其它离散格式：三阶离散
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模型参数化及设计参数参数化
设计参数（流速） 设计参数（流速）
入口直径
最小管直径
最小管流量
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后处理——云图
压力云图剖面（动画） 压力云图剖面（动画）
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后处理——矢量图
速度矢量图剖面（动画） 速度矢量图剖面（动画）
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后处理——流线图
流线图（动画） 流线图（动画）
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后处理——云图
压力云图剖面（动画） 压力云图剖面（动画）
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后处理——矢量图
速度矢量图剖面（动画） 速度矢量图剖面（动画）
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后处理——流线图
流线图（动画） 流线图（动画）
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后处理——云图
压力云图
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数值仿真结果
数值仿真计算结果： 数值仿真计算结果：
– 入口压力面平均＝22730pa，出口＝0pa – Outlet1流量＝1.27609kg/s – Outlet2流量＝0.26192kg/s – Outlet3流量＝2.74204 kg/s – Outlet4流量＝1.92761kg/s
边界条件： 边界条件：
Βιβλιοθήκη Baidu
– 入口：速度＝5m/s – 出口：压力出口 – 固壁：无滑移的边界条件 介质： 介质： – 常温液体水 湍流模型及壁面函数： 湍流模型及壁面函数： – 理想的k－e模型 – 标准的壁面函数 求解设置： 求解设置： – 压力速度离散格式：SIMPLEC – 其它离散格式：三阶离散
仿真模型——修改后（参数化优化分析）
入口： 半径＝20mm 长度＝70mm 中间： 半径＝50mm 长度＝150mm 出口： 出口1：半径＝10mm，长度＝100mm，距圆心距离＝25mm 出口2：半径＝12mm，长度＝100mm，距圆心距离＝30mm 出口3：半径＝ 5mm， 长度＝100mm，距圆心距离＝32mm 出口4：半径＝15mm，长度＝100mm，距圆心距离＝28mm
后处理——云图
压力云图
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数值仿真结果与理论结果对比
数值仿真计算结果： 数值仿真计算结果：
– 入口压力面平均＝25913pa，出口＝0pa – Outlet1流量＝1.25374kg/s – Outlet2流量＝1.25559kg/s – Outlet3流量＝1.24128kg/s – Outlet4流量＝1.23198kg/s Outlet4 1.23198kg/s – Outlet5流量＝1.24820kg/s 理论计算结果： 理论计算结果： – 入口流量：Q入＝ρVA＝998.15×5×3.14×0.022 ＝6.2684kg/s – 出口流量：Q出＝Q入 – 每个出口的流量：Q1=Q2=Q3=Q4=Q5=Q出/5=1.2537kg/s 误差分析： 误差分析： – 网格、湍流模型
仿真模型
入口： 半径＝20mm 长度＝70mm 中间： 半径＝50mm 长度＝150mm 出口： 半径＝10mm 长度＝50mm 距圆心距离＝25mm （5个出口）
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网格
非结构化 网格 网格总数 31万 带边界层 网格
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求解设置
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网格
非结构化 网格 网格总数 29万 带边界层 网格
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求解设置
边界条件： 边界条件：
– 入口：速度＝5m/s – 出口：压力出口 – 固壁：无滑移的边界条件 介质： 介质： – 常温液体水 湍流模型及壁面函数： 湍流模型及壁面函数： – 理想的k－e模型 – 标准的壁面函数 求解设置： 求解设置： – 压力速度离散格式：SIMPLEC – 其它离散格式：三阶离散
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模型参数化及设计参数参数化
设计参数（流速） 设计参数（流速）
入口直径
最小管直径
最小管流量
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后处理——云图
压力云图剖面（动画） 压力云图剖面（动画）
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后处理——矢量图
速度矢量图剖面（动画） 速度矢量图剖面（动画）
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后处理——流线图
流线图（动画） 流线图（动画）
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后处理——云图
压力云图剖面（动画） 压力云图剖面（动画）
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后处理——矢量图
速度矢量图剖面（动画） 速度矢量图剖面（动画）
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后处理——流线图
流线图（动画） 流线图（动画）
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后处理——云图
压力云图
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数值仿真结果
数值仿真计算结果： 数值仿真计算结果：
– 入口压力面平均＝22730pa，出口＝0pa – Outlet1流量＝1.27609kg/s – Outlet2流量＝0.26192kg/s – Outlet3流量＝2.74204 kg/s – Outlet4流量＝1.92761kg/s
边界条件： 边界条件：
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– 入口：速度＝5m/s – 出口：压力出口 – 固壁：无滑移的边界条件 介质： 介质： – 常温液体水 湍流模型及壁面函数： 湍流模型及壁面函数： – 理想的k－e模型 – 标准的壁面函数 求解设置： 求解设置： – 压力速度离散格式：SIMPLEC – 其它离散格式：三阶离散