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关于泵内部湍流的步骤系数

[ 时间:2018-06-14 来源:http://www.kenflor.com/ 作者:佛山肯富来水泵厂 点击: ]

在用CFD对指定问题进行模拟前,要设置工作环境、边界条件,选择算法等,然后要对计算区域进行离散,即将连续的空间用离散点来划分,将离散的点用光滑曲线连接,通过内插连接,区域离散化,确定节点,生成网格。将控制方程在网格上进行区域离散,即将控制方程转化为各个节点上的离散方程组。区域离散化以后,求解控有限体积法(FAM)是将非线性偏微分方程转变成网格单元(控制点)上的线性代数方程组,佛山肯富来水泵厂通过求解线性方程组,得到流场的解,其实质是求解控制点上的流场物理量。目前在CFD领域中,有限体积法是被广泛使用区域离散化方法。Fluent是基于有限体积法的软件。计算通量要常用的方法有:一阶迎风格式、指数率格式、二阶迎风格式、中心差分格式等。

 

控制体边界面上的值可以表示对流项和扩散项。有限体积法将计算域与求解控制方程进行离散,求解离散后的节点和节点控制方程,界面物理量可通过相邻节点物理量的插值法求得。

 

流场计算的基本过程是在空间上连续的区域用有限体积法(FAM)将计算区域离散成一系列小的体积单元,解离散在每一个小体积单元的的控制方程组,一般可分为分离解法和耦合解法两大类。

在FLUENT软件中常用的流场算法:

SIMPLE算法、SIMPLEC算法、PISO算法等,SIMPLE算法是基于给定压力场,求解动量方程,得出压力场,其核心问题时对压力进行修正,得出速度修正方程。

 

在gambit网格生成器中,佛山肯富来水泵网格生成采用以几何边界为基本控制网格分布飞方法,需要对每一条几何边界进行划分,设置网格点分布,生成面网格,然后是体网格。需要重新生成凌边来控制网格密度分布,需要预先对复杂的表面网格进行划分,耗时耗力。而HEXPRESS的网格采用由体到面的网格生成方式,把复杂的网格生成过程简化为只要输入几个参数,拖动几次鼠标就可完成的工程,将粘性网格、高度自动化技术和复杂几乎外形的适用性技术完美的结合的软件。

 

HEXPRESS作为全六面体非结构网格生成软件,由体到面的先进网格生成技术,网格坐标基于笛卡尔坐标方向排列,将物面附近的网格细化并投影到物面上,形成贴体网格,精准的描述物面的几何形状。在计算区域中,绝大多数网格近似长方体,网格质量高,计算精度精确,可以很好的描述边界层。计算区域包括管内在内的区域,需要考虑粘性边界层对计算结果的影响,在壁面周围画10层以上的边界层,根据HEXPRESS自身的功能,经过计算后,可以很好的捕捉到壁面边界层的流道。

 

HEXPRESS采用由体到面的网格生成方式,网格生成需要以下几步:

第一步:导入几何模型,佛山肯富来水泵厂中将Solidworks中建成的模型以Parasolid的格式导入HEXPRESS中。

第二步:生成初始网格,沿长、宽、高方向将进水流道和船底流域均匀初始化网格。

第三步:网格适应,进水流道区域进行加密细化网格。

第四步:吸附和优选,将自适应后的网格投影到进水流道管壁几何外形上,并自动吸附到管壁上所有的点和凌边,生成贴体网格,并且进一步提高、优选网格质量。

第五步:插入边界层:因为粘性流体在管内流动,考虑边界层影响,将紧邻物面的一层网格拆分细化成若干层网格,输入边界层层数,第一次边界层高度和延展系数,生成边界层网格。

第六步:佛山肯富来水泵网格质量检验,查看最小正交性,有没有负体积。

第七部:计算域局部加密,管道唇部变化剧烈需要局部加密。

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