ANSYS教学算例集FL蝶阀内流场分析Word格式.docx
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3.1.1.创建工作目录
打开ANSYSCFX仿真软件,将网格文件PipeValveMesh.gtm拷贝至英文文件目录下,更改WorkingDirectory路径至网格文件目录下。
鼠标左键单击CFX-Pre19.0
,进入CFX-Pre界面。
3.1.2.新项目创建
进入CFX-Pre界面,鼠标左键单击【File】>
【NewCase】或菜单栏下
,新建case,在弹出的对话框中选取【SimulationType】>
【General】,点击【OK】进入到case设置界面中。
3.1.3.导入网格文件
在【File】>
【Import】>
【Mesh…】,选择【Filesoftype】为【CFXMesh(*gtm*cfx)】,在视图窗口选取网格文件PipeValveMesh.gtm,单击【Open】导入网格。
此时,图形界面中可以查看到导入的网格形态。
3.1.4.保存case文件
选择【File】>
【SaveCaseAs】,在【Filename】中写入PipeValve,单击【Save】保存case文件。
3.2.物理模型设置
3.2.1.定义流体材料
3.2.1.1.选择Outline下DefaultDomain,单击鼠标右键,选择Rename,输入PipeValve。
3.2.1.2.双击PipeValve,在BasicSettings标签栏下的Material中,选择Material为Water。
保持【DomainModels】>
【Pressure】>
【ReferencePressure】栏里值为1[atm]。
3.2.1.3.切换到FluidModels标签栏下,选择【HeatTransfer】>
【Option】>
【None】。
3.2.1.4.设置【Turbulence】>
【Option】为默认选项【k-epsilon】。
3.2.1.5.点击【OK】
3.2.2.定义流场边界
3.2.2.1.定义进口速度剖面分布,点击InsertExpression
,定义以下函数表达式
3.2.2.2.进口边界设置
在Outline下的PipeValve行单击右键,选择【Insert】>
【Boundary】选项,在Name栏后填入“Inlet”,点击【OK】。
进入到BasicSettings设置栏中,保持【BoundaryType】>
【Inlet】。
选择【Location】>
【inlet】。
其余具体设置参数
点击【OK】
3.2.2.3.出口边界设置
重复3.2.2.1操作,在Outline下的PipeValve行单击右键,选择【Insert】>
【Boundary】选项,在Name栏后填入“Outlet”,点击【OK】。
【Outlet】。
【outlet】。
3.2.2.4.蝶阀壁面边界条件设置
回到Outline下的PipeValve行单击右键,选择【Insert】>
【Boundary】选项,在Name栏后填入“Pipewall”,选择BoundaryType为【Wall】,【Location】为【pipewall】,点击【OK】。
3.2.2.5.对称边界条件设置
【Boundary】选项,在Name栏后填入“SymP”,选择BoundaryType为【Symmetry】,【Location】为【symP】,点击【OK】。
3.2.2.6.在Outline下,右击PipeValveDefault,Rename为ValveWall
3.2.3.求解器设定
3.2.3.1.在Outline下双击选择SolverControl
3.2.3.2.设置【ConvergenceControl】>
【Max.Iterations】>
60
3.2.3.3.设置【ConvergenceControl】>
【FluidTimescaleControl】>
【TimescaleControl】>
【PhysicalTimescale】>
2[s]。
3.2.3.4.设置【ConvergenceCriteria】>
【ResidualTarget】>
1e-05
3.2.3.5.点击【OK】。
3.2.4.初始化设定
3.2.4.1.单击【GlobalInitialization】
3.2.4.2.按一下表格内容设置参数
3.2.4.3.设置完成后点击【OK】
3.3.写出CFX-Solver求解输入文件(.def)
3.3.1.菜单栏中单击DefineRun
。
3.3.2.保存名称为PipeValve.def的文件。
3.3.3.点击Save保存。
3.3.4.选择【File】>
【Close】退出CFX-Pre。
3.3.5.选择弹出对话框中的【Save&
Close】。
3.4.CFX-Solver求解设置
3.4.1.选择DoublePrecision(可选)。
3.4.2.选择【ParallelEnvironment】>
【RunMode】>
…调整并行核数(可选)。
3.4.3.在打开的CFX-Solver求解器中选择【StartRun】。
3.5.CFD-POST后处理设置
在CFX-Solver界面下,单击选择LaunchCFD-Postwitharesultsfile
进入到CFD-POST界面下。
3.5.1.使用对称平面显示完整几何
3.5.1.1.选择【Insert】>
【InstanceTransform】,选择默认名称
3.5.1.2.取消选择【InstancingInfoFromDomain】
3.5.1.3.勾选【ApplyReflection】>
【Method】>
YZPlane,【X】>
0.0[m]
3.5.1.4.选择【Apply】
3.5.1.5.在Outline标签下,双击UserLocationsandPlots中的Wireframe,在【View】标签下设置如下
3.5.1.6.点击【Apply】确定。
3.5.2.创建速度矢量图
3.5.2.1.选择Vector图标
,默认名称,点击【OK】
3.5.2.2.选择【Geometry】>
【Definition】>
【Locations】>
SymP
3.5.2.3.点击【Apply】
3.5.3.显示阀体表面压力云图
3.5.3.1.双击Outline中Valvewall边界,进入到详细设置面板下
3.5.3.2.在Color选项栏中,选择【Mode】>
Variable,【Variable】>
Pressure
3.5.3.3.在View选项栏中,选择【ApplyInstancingTransform】>
【Transform】>
InstanceTransform1
3.5.3.4.点击【Apply】
3.5.4.创建流线
3.5.4.1.关闭Valvewall、Vector1显示
3.5.4.2.点击Streamline
3.5.4.3.选择【StartFrom】>
Inlet
3.5.4.4.选择【View】>
【ApplyInstancingTransform】>
InstancingTransform1
3.5.4.5.点击【Apply】
3.5.5.计算管路进出口压降
3.5.5.1.选择菜单栏【Insert】>
Table,点击【OK】
3.5.5.2.在A1栏里填入表达式:
“=areaAve(TotalPressure)@Inlet-areaAve(TotalPressure)@Outlet”
A1栏输出结果即为进出口全压降
4.本章小结
本节内容为蝶阀内流场仿真分析实例。
介绍了蝶阀内流场仿真步骤,包括材料属性设置、边界条件设置、计算设置和后处理的设置。
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