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ansys fluent 涡轮增压机叶片设置及计算域设置

石油人 308

前言:

目前我们对“fluent求解设置”大概比较讲究,你们都想要了解一些“fluent求解设置”的相关知识。那么小编也在网络上搜集了一些有关“fluent求解设置””的相关文章,希望小伙伴们能喜欢,看官们快快来学习一下吧!

涡轮增压机,叶片的转速是28,000 RPM,空气进口温度是302.6K,进口流量是1500 SCFM,压力出口总压是153507 Pa。

涡轮增压器的网格划分分成3部分:进风管道、叶片和蜗壳。分别独立划分网格,需要在交界面处网格加密,有利于交界面的数据精确传递。

涡轮增压机的叶片如下:

1、启动软件导入网格

1.1 启动Fluent软件,选择3D求解器。

1.2 导入网格。

重排网格分区,操作:Mesh > Reorder > Domain。

2、模型设置

设置湍流模型为k-epsilon模型。

3、材料设置

涡轮增压机的转速很快,会对空气进行压缩并产生热量,所以这里将空气设置为理想气体。将空气设置为理想气体,软件会提示将能量方程启动。

4、计算域设置

首先设置转速的单位,菜单栏Define > Units…

由于叶片区域是旋转的,需要设置impeller区域。

在打开的设置页面设置如下。

5、边界设置

5.1 进口inlet边界,Type设置为mass-flow-inlet类型。

5.2 出口outlet,Type设置为pressure-outlet类型。

5.3 叶片旋转边界impeller_wall,Type设置为wall类型。

5.4 其他的壁面设置,shell_wall和windin_wall,即所有与周围空气接触的壁面。由于增压机壁面会和周围环境对流换热,这里将对流系数设置为10 w/m2-k。

6、interface面设置

这里有两个对interface面,操作:软件左侧树目录Mesh Interface > Create/Edit…

7、求解设置

7.1 离散方案,采用SIMPLE算法,Pressure采用Standard,其余采用二阶迎风格式。

7.2 松弛因子。将Density设置为0.6,Body Forces设置为0.6,Energy设置为0.8,其余保持默认。

7.3 初始化,采用Standard Initialization,从inlet边界作为初始计算,

7.4 计算。

8、后处理

计算1100步左右,计算收敛,残差图如下。

统计进出口流量,两者几乎一致。

8.1 叶片表面的静压

8.2 显示流迹线图

8.3 显示叶片处速度矢量图

8.4 统计进出口绝压值,压力比为153507 / 93162.9 = 1.647

8.5 统计进出口温度,可见,经过高速旋转叶片增压后,出口气体温度增高了72.2℃。

如果本教程写得好,帮忙点个赞吧。

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