CFX中实现阀从完全关闭到打开Word文档下载推荐.docx
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CFX中实现阀从完全关闭到打开Word文档下载推荐.docx
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当流体模型包括几何运动-例如转子压缩机,齿轮泵,血液泵或者内燃机-就要求网格的运动。
运动网格的策略涵盖了每个可以想得到的运动。
特别是在流固耦合计算中涉及固体在流体中的大变形和大位移运动,ANSYSCFX结合ICEMCFD实现外部网格重构功能,用来模拟特别复杂构型的动网格问题并不会产生坏的网格单元,这种运动可以是指定规律的运动,比如汽缸的活门运动事件,也可以是通过求解刚体六自由度运动的结果,配合ANSYSCFX的多构型(Multi-Configuration)模拟,可以方便处理活塞封闭和边界接触计算。
而且,对于螺杆泵、齿轮泵这种特殊的泵体运动,ANSYSCFX开发了独特的浸入固体方法(immersedsolids)不需要任何网格变形或重构,采用施加动量源项的方法来模拟固体在流体中的任意运动。
基于以上两种动网格策略,用户可以方便地解决任意复杂的动网格问题。
这是CFX12新增的动网格功能。
这里我想描述一下Multi-ConfigurationandRemeshing的功能。
下面是一个带弹簧的活塞1自由度运动,当压力大于弹簧力时,活塞上移,活塞一开始处于封闭状态的,这也是目前CFD网格技术的瓶颈,但是CFX12在处理这种问题上独辟蹊径,采用多构型和网格重划分结合的办法有效解决这一难题。
下面我们会开始模拟这个过程。
在CFD中无法模拟阀由完全关闭到开启的过程,因为这个过程需要由面网格拉伸出体网格才可以实现,在CFX中我们可以通过Multi-Configuration来实现这个过程,而阀一旦开启后,剩下的即可通过remeshing功能来不断改善网格轻松模拟出来。
我们需要准备2套网格和2个ICEM的rpl文件,2套网格分别用于阀关闭和开启2种模拟,而2个rpl文件用来进行结果网格和非结果网格的remeshing。
具体如下:
(SST湍流模型、airideagas、inlet/outletopening)
首先是阀完全关闭的模拟,使用的网格如下:
我们可以看出网格的inlet和outlet不在一个域内,这样在求解时会有孤立区域,求解自动停止,所以我们需要设定在求解过程中允许存在孤立区域:
关闭时的具体定义:
(进口压力是随时间增加的)
瞬态分析:
在阀受到的力大于设定值时,阀门开启,转入unstated分析:
阀门开启后:
在阀的开度非常小时,对模型划分非结构网格将会很困难,所以在开度非常小时,我们使用结构网格进行模拟,开度达到我们设定的值时,转用非结构网格进行模拟。
(制作它们的rpl文件,用于remeshing)
动网格设置,这里只是做个基础的说明,可以通过walldistant参数让网格变形更均匀。
阀的运动:
进行结构网格和非结构网格的remeshing
调用ICEM进行网格的重构:
结果:
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