
澳汰爾工程軟件(上海)有限公司

已認(rèn)證
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已認(rèn)證
A
重力驅(qū)動(dòng)流演示模型
問(wèn)題描述
3個(gè)水箱安裝在不同高度,落差分別為1.5米,底部有水管相連。初始時(shí)刻,打開(kāi)閥門(mén),讓水流在重力下自由流動(dòng),分析30秒內(nèi),每個(gè)水箱的液體容積變化。
一維CFD模型示意圖
A
Flow Simulator 元件說(shuō)明
Tank
? Tank有3種類(lèi)型,差別在于空氣壓力的處理方法不同
Open Tank:水箱內(nèi)的空氣自由流進(jìn)/出,壓力和環(huán)境相同,底部?jī)H輸運(yùn)液體。
Tank with Bladder:水箱內(nèi)的空氣不能逃逸,底部?jī)H輸運(yùn)液體。
Vented Tank:水箱內(nèi)的空氣可以通過(guò)頂部相連的元件流進(jìn)/出,底部?jī)H輸運(yùn)液體。
水箱Tank輸入?yún)?shù):形狀/尺寸,安裝高度,初始液位,環(huán)境壓力,液體類(lèi)型。
當(dāng)最高位置的水箱液體開(kāi)始流出,空氣通過(guò)環(huán)境壓力流入補(bǔ)充。
管路Tube 輸入?yún)?shù):長(zhǎng)度,截面形狀,粗糙度。對(duì)于壓力或溫度沿程變化不大的,Number of Stations可以設(shè)置為最小值=2,加速收斂。
最低位置水箱的頂部通氣孔Orifice輸入?yún)?shù):截面積,損失系數(shù)或流量系數(shù)。當(dāng)有液體注入,頂部空氣通過(guò)Orifice溢出。
外部邊界條件Plenum輸入?yún)?shù):靜壓和溫度。
? 分析類(lèi)型:Transient Flow 瞬態(tài)流動(dòng),不求解溫度場(chǎng)
大部分情況下,包含有Tank元件的模型都是瞬態(tài)計(jì)算。如果切換到穩(wěn)態(tài)計(jì)算,Tank流出的液體必須通過(guò)連接件再注入, 保持系統(tǒng)的液體質(zhì)量守恒。
? 求解器控制
分析時(shí)間:30秒。
時(shí)間步長(zhǎng):0.2秒。
初始化類(lèi)型:User-defined。
結(jié)果輸出頻率:1秒。
? Run Model,筆記本計(jì)算時(shí)間1.6秒
? 后處理用Results Table工具查看水箱容積變化曲線
? 數(shù)據(jù)可導(dǎo)出為Excel
3個(gè)水箱容積隨時(shí)間的變化
A
應(yīng)用場(chǎng)景
GE航空發(fā)電機(jī)的軸承油路計(jì)算
問(wèn)題描述:飛機(jī)的備用發(fā)電機(jī)是在緊急情況下使用的,因此其具有一套獨(dú)立的潤(rùn)滑和冷卻系統(tǒng)。這套滑油系統(tǒng)要求潤(rùn)滑油可以在重力作用下,從軸承的空腔通過(guò)油槽下落到底部的油底殼中,然后再被油泵吸入,進(jìn)行下個(gè)循環(huán)。工程師需要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期,對(duì)油路布局和尺寸進(jìn)行多方案的評(píng)估。
滑油路徑示意圖
? 該模型搭建用到了4種類(lèi)型的元件
Elevation:考慮重力勢(shì)能的腔體,用于計(jì)算壓力/速度的變化(黃色是邊界,灰色是內(nèi)部節(jié)點(diǎn))。
Tube:剛性直管路,用于連接上下游,考慮截面積變化和沿程阻力損失。
Bend:肘管,用于連接上下游,考慮不同的截面積形狀和彎曲半徑。
T-Junction:三通件,用于流動(dòng)的匯合和分叉。
一旦完成初始模型搭建和驗(yàn)證,下一步便可以進(jìn)行參數(shù)組合和優(yōu)化分析,快速找到最優(yōu)解。
滑油一維模型
本期的Flow Simulator案例:重力驅(qū)動(dòng)的流動(dòng)分享就到這里啦,下一期我們將分享更多實(shí)用功能,敬請(qǐng)期待。
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