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本次教程采用定常模拟,因此设置为稳态单元压力梯度绝对速度。
如图所示设置计算模型点击按钮,弹出设置对话框。
选择选项并进入ε设置。
本教程采用标准ε模型,④标准壁面函数。
如图所示图设置计算模型定义材料默认流体材料只有空气,因此需要添加清水或其他流体。
点击按钮,在转速为,中设置旋转轴,根据模型创建时的方向,设置旋转轴为轴根据右手定则判断,反方向为,正方向为。
如图所示图定义叶轮旋转区域设置进口段蜗壳区域。
过程略,同叶轮区域。
区别是没有选项,为静止区域。
如图所示图定义进口段流体图定义蜗壳区域流体进出口设置边界条件点击按钮,在选项卡中选择进口这里我为其命名为,并在类型里选择合适的类型这里我选择的是质量流量进口,选择按钮,弹出设置对话框在伞中设置合适的值参数,其余可保持默认,也可以在中设置合理的初始值,可有利于提高计算精度。
注意这里的湍动能和湍流耗散率是估算的,估算方法请参阅相关资料。
如图所示图设置进出口边界条件旋转壁面设置旋转壁面主要是叶轮上的壁面。
这里我将旋转面分为了两部分,分别是叶片部分和叶轮盖板部分。
设置为移动壁面。
相对于流体单元区域旋转无滑移壁面。
设置如图所示图设置叶片壁面条件图设置叶轮前后面壁面条件壁面边界条件在模拟的时候,如果要考虑壁面的粗糙度,还要填写中的选项卡中单击按钮,弹出创建编辑材质对话框,单击按钮弹出材质数据库对话框,在④中找到,并单击按钮完成对清水的添加。
如图所示图定义材料注意如果对水有特殊的要求,还可以在在对话框中对水进行物理状态设置。
定义流体域在泵中,存在多参考坐标系,即蜗壳和进出口部分为静止区域,叶轮为旋转区域,因此需要对叶轮区域进行特别设置,即模型。
点击,在选项卡中可以看到三个流体域,即所设想的进口段叶轮旋转区域蜗壳区域。
图定义流体域双击叶轮区域这里我为其命名为,或者单击叶轮区域,单击按钮,弹出设置对话框。
注意必须要注意下面的类型,有时候我们网格导入后并不定为,可能是,如果是固体,需要将其转换为。
在下拉框中设置材质名称为,勾选,出现旋转区设置。
在中设置转速,是由于出口管路对实际模拟结果影响很小,不存在尺寸急变等特征,因此去掉了出口管段,以减少网格数量。
建模如图所示图建立流道模型三网格划分建模完成后,导出或其他格式格式,导入网格划分软件中进行网格划分。
网格划分软件有很多,各有各的优势,主要采用自己熟练的种即可。
本次教程采用进行网格划分。
进口段为直锥型结构,采用六面体网格。
叶轮和蜗壳部分采用四面体非结构网格也可以采用六面体网格,划分起来比较麻烦。
对于工程应用,可以采用不划分边界层网格,划分边界层网格比较费时间,生成的网格数量也很高,但是从模拟的外特性曲线来看,差别不是很大,但是对于研究边界层流动对性能的影响,就必须划分边界层,对于采用有些壁面条件,也必须划分边界层该部分查看其它教程。
划分的网格情况如图所状态,也可以进如设置对话框。
相对于步骤旋转壁面设置,在中设置为即可或者加上考虑粗糙度。
设置交界面点击,在选项卡中单击按钮弹出对话框,在中设置交界面名称并在和中选择交界面。
如图所示图设置交界面注意在版本中交界面是可以多选的,但不能重复。
这里的交界面只有两对,设置比较简单。
如果交界面设立的比较多,可以考虑采用命令行进行设置。
设置方法如下回车回车回车回车回车图设置求解方法求解控制在选项卡中设置欠松弛因子,以改变收敛速度,般此处不用修改,除非收敛困难时可以以修改。
欠松弛因子的大小设置是有区别的,请参阅相关手册。
如图所示图求解控制监视残差具体设置步骤如图所示,其中④按钮可以在计算获得结果后任何时候查看曲线。
图设置残差创建检测点与步同个选项卡下,在中单击创建按钮进行设置。
本次我们关心出口总压的变化,因此对出口进行监测。
对出口压力的监测,可以大体判断是否收敛。
当残差计算到定精度时,观察出口压力不再变化,并查看进出口流率是否相等即可判断收敛。
图创建出口总压检测初始化本次教程初始化选择作为初始化条件。
图初始化计算设置最大计算步,并开始计算。
如图所示图开始计算计算完成并查看残差曲线计算至步计算收敛收敛条件为。
查看残差曲线。
图计算完成并查看残差曲线上述过程仅仅对个点进行模拟,如果想获得不同工况下的内部流态和性能曲线,需要对进口边界条件进行不同工况的设置计算即可。
关于后处理及网格划分,请参与相关教程或关注本站教程。
谢谢查看,回车回车回车回车回车回车命令可以参考帮助文档或相关书籍。
检查网格之所以把检查网格放在设置交界面之后,是因为在版本中,如果有交界面的存在,没有设置的话会出现警告提示。
设置完交界面后就没有提示了。
此步最好在开始就检查,壁面前面不必要的过程。
检查网格在选项卡中点击按钮即可。
检测通过标准为最小体积为正值。
当然在高版本中可以忽略此步,因为在导入网格的时候如果存在负体积网格会给出提示。
当然,我们在网格划分的时候只要仔细点就不会出现负体积网格。
设置求解方法点击,在选项卡中进行相关设置。
在中可以选择和算法。
相关研究指出,对于离心泵定常模拟,算法更接近实验值,当然你也可以都算遍,并总结出自己的规律。
在中设置曲线变化率压力耦合算法迎风格式二阶迎风格式对于非结构网格具有更高的精度,相关资料请参阅相关书籍等。
如图所示是否与模型合适,如果相差的数量级是,则更改为,并点击按钮进行网格尺度缩放。
所过相差为,则选择按钮。
图网格缩放光顺网格如果在网格划分软件中划分的网格质量相当该,可以忽略此步。
选择下拉菜单,弹出网格光顺对话框,设置合适的值,并进行光顺。
图网格光顺转速单位设定默认的角速度单位为,我国般采用,如果转速为则在选项卡中点击按钮进行设置,设置角速度单位为,如图所示图设置转速单位设置运行环境重力场在选项卡中,勾选可选对话框,进行重力加速度设置。
如图所示图设置重力求解器设示图进口段网格图蜗壳部分网格图叶轮区域网格图整体网格装配四设置,并进行计算启动并设置双击图标,弹出如图界面,进行求解器设置和计算精度。
般对于三维模拟,需要首先选择三维模式,精度可以选取为双精度,也可以不选双精度,双精度比单精度计算度要技术方兴未艾而远程控制的终端设备本身就是机械自动化产品。
现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势。
利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,使人们在家里充分享受各种高技术带来的便利和快乐。
因此,机械自动化产品无疑朝着网络化方向发展。
微型化微型化兴起于世纪年代末,指的是机械自动化向微观领域发展的趋势。
国外将其称为微电子机械系统,或微机械自动化系统,泛指几何尺寸不超过的机械自动化产品,并向微米纳米级发展。
微机械自动化产品体积小耗能少运动灵活,在生物医疗军事信息等方面具有不可比拟的优势。
微机械自动化发展的瓶颈在于微机械技术,微机械自动化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
绿色化工业的发达给人们生活带来了巨大的变化。
方面,物质丰富,生活舒适另方面,资源减少,生态环境受到严重污染,于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。
绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势,绿色产品在其设计制造使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害及少,资源利用率最高。
设计绿色的机械自动化产品,具有远大的发展前途。
机械自动化产品的绿色化主要是指使用时不污染环境,报废后能回收利用。
人格化未来的机械自动化更加注重产品与人的关系,机械自动化的人格化有两层含义。
层是机械自动化产品的最终使用对象是人,如何赋予机械自动化的智能情感人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机体化,另层是模仿生物机理研制各种机械自动化产品,实事上,许多机械自动化产品都是受动物的启发研制出来的。
六结论因为现代机械自动化在设计和制造上具有多功能高质量高可靠性,低能耗的意义所以机械的设计制造都是围绕着机械自动化来进行的。
机械相关的工作,认真的读每个同学的毕业设计,然后提出最中肯的意见,再次向我的导师致以最衷心的感谢和深深的敬意。
另外,要感谢在大学期间所有传授我知识的老师,是你们的悉心教导使我有了良好的专业课知识,这也是毕业设计得以完成的基础。
七致谢我要感谢我的指导教师陈家文老师。
陈老师虽身负教学科研重任,仍抽出时间,不时召集我和同门以督责课业,耳提面命,殷殷之情尽在谆谆教诲中。
这篇论文更倾注了他的大量心血。
从初稿到定稿,老师不厌其烦,审再审,大到篇章布局的偏颇,小到语句格式的瑕疵,都予以指出。
同时,我要感谢机电及自动化系所有给我上过课老师,是他们传授给我方方面面的知识,拓宽了我的知识面,培养了我的功底,对论文的完成不无裨益。
级电气班陈明勇参考文献刘武发,刘德平机电体化设计基础北京化学工业出版社杨世明腾献银赵镇宏段巍机械设计电子工业出版社出版张建民等机电体化系统设计。
北京高等教育出版社,赵松年,张奇鹏机电体化机械系统设计北京机械工业出版社,齐卫红林春丽王永红过程控制系统北京电子工业出版社出版刘巨良过程控制仪表北京化学工业出版社,温希东自动控制原理及其应用西安西安电子科技大学出版社,王树青工业过程控制精置在选项卡中设置求解器。
本次教程采用定常模拟,因此设置为稳态单元压力梯度绝对速度。
如图所示设置计算模型点击按钮,弹出设置对话框。
选择选项并进入ε设置。
本教程采用标准ε模型,④标准壁面函数。
如图所示图设置计算模型定义材料默认流体材料只有空气,因此需要添加清水或其他流体。
点击按钮,在转速为,中设置旋转轴,根据模型创建时的方向,设置旋转轴为轴根据右手定则判断,反方向为,正方向为。
如图所示图定义叶轮旋转区域设置进口段蜗壳区域。
过程略,同叶轮区域。
区别是没有选项,为静止区域。
如图所示图定义进口段流体图定义蜗壳区域流体进出口设置边界条件点击按钮,在选项卡中选择进口这里我为其命名为,并在类型里选择合适的类型这里我选择的是质量流量进口,选择按钮,弹出设置对话框在伞中设置合适的值参数,其余可保持默认,也可以在中设置合理的初始值,可有利于提高计算精度。
注意这里的湍动能和湍流耗散率是估算的,估算方法请参阅相关资料。
如图所示图设置进出口边界条件旋转壁面设置旋转壁面主要是叶轮上的壁面。
这里我将旋转面分为了两部分,分别是叶片部分和叶轮盖板部分。
设置为移动壁面。
相对于流体单元区域旋转无滑移壁面。
设置如图所示图设置叶片壁面条件图设置叶轮前后面壁面条件壁面边界条件在模拟的时候,如果要考虑壁面的粗糙度,还要填写中的选项卡中单击按钮,弹出创建编辑材质对话框,单击按钮弹出材质数据库对话框,在④中找到,并单击按钮完成对清水的添加。
如图所示图定义材料注意如果对水有特殊的要求,还可以在在对话框中对水进行物理状态设置。
定义流体域在泵中,存在多参考坐标系,即蜗壳和进出口部分为静止区域,叶轮为旋转区域,因此需要对叶轮区域进行特别设置,即模型。
点击,在选项卡中可以看到三个流体域,即所设想的进口段叶轮旋转区域蜗壳区域。
图定义流体域双击叶轮区域这里我为其命名为,或者单击叶轮区域,单击按钮,弹出设置对话框。
注意必须要注意下面的类型,有时候我们网格导入后并不定为,可能是,如果是固体,需要将其转换为。
在下拉框中设置材质名称为,勾选,出现旋转区设置。
在中设置转速,是由于出口管路对实际模拟结果影响很小,不存在尺寸急变等特征,因此去掉了出口管段,以减少网格数量。
建模如图所示图建立流道模型三网格划分建模完成后,导出或其他格式格式,导入网格划分软件中进行网格划分。
网格划分软件有很多,各有各的优势,主要采用自己熟练的种即可。
本次教程采用进行网格划分。
进口段为直锥型结构,采用六面体网格。
叶轮和蜗壳部分采用四面体非结构网格也可以采用六面体网格,划分起来比较麻烦。
对于工程应用,可以采用不划分边界层网格,划分边界层网格比较费时间,生成的网格数量也很高,但是从模拟的外特性曲线来看,差别不是很大,但是对于研究边界层流动对性能的影响,就必须划分边界层,对于采用有些壁面条件,也必须划分边界层该部分查看其它教程。
划分的网格情况如图所状态,也可以进如设置对话框。
相对于步骤旋转壁面设置,在中设置为即可或者加上考虑粗糙度。
设置交界面点击,在选项卡中单
