数值练习计算的整个过程VIP专享VIP免费

1/17数值模拟计算的整个过程数值模拟计算的整个过程主要包括一下几个过程：一.建立模型（应用软件：CAD工具如PRO/E，Bladegen等）几何生成时应注意的问题主要有以下几个部分：1.几何生成1.1几何区域的规划几何的生成可以是一个整体部分，但是有时为了网格划分时的方便可以把几个分成几个部分生成，例如轴流泵几何的生成可以分为四个部分：进水流道、叶轮、导叶和出水流道（图1.2），离心泵几何分为三个部分：进口端，叶轮，窝壳（图1.2）。图1.1轴流泵几何图1.2离心泵几何2/171.2几何生成的方法1.2.1泵的叶轮和导叶部分可以根据各自的木模图使用BLADEGEN较为方便的生成1.2.2而其他部分则可以通过ProE等三维CAD工具生成，其中离心泵窝壳由窝壳木模图先将各断面绘制成型，再利用扫掠的方法成型。1.3.几何输出1.3.1从PRO/E中导出文件时可以选择保存成igs格式，也可以保存成stp格式，在导出时按其默认格式保存，即igs格式的保存成面的形式，stp格式的保存成体和壳的形式。1.3.2.进出水流道部分（轴流泵），进口端（离心泵）要做适当的延伸。1.3.3从PRO/E中导出之前可以可以改单位，或者明确几何生成时所用单位，以便导入。1.3.4各部分的特征位置的坐标要明确，如几何中心，原点，以便各部分导入后的合并。二.网格划分（软件:ANSYSICEM）网格划分主要有以下几部分：2.1.几何检查及修复通过检查几何命令检查几何并将错误的部分根据实际情况修复（以轴流泵出水流道为例，见图2.1）图2.1（a）轴流泵出水流道几何检查图2.1（b）修复后的轴流泵出水流道几何3/172.2设置part图2.2设置part2.3.建立物质点（生成四面体网格时必须）图2.3建立物质点2.4.设置网格大小，生成网格2.4.1六面体网格的生成。分块六面体网格生成主要是分块的思想，一般不外乎O型，C型，H型，J型。就叶轮以及导叶，对包角较大的叶片采用J型，包角小的则采用H型网格，往往为提高质量可以在叶片表面附着一层O型网格；对于离心泵的窝壳采用C型网格，其割舌部分用C型网格；对于轴流泵进出口流道的拓朴结构可以根据具体几何形状划分块，可参照附图（图2.4）。4/17出水流道网格块结构和生成网格叶片J网格拓扑和生成网格导叶H型网格拓扑和生成网格5/17图2.4网格拓扑和生成网格2.4.2近壁网格处理近壁面的网格需要加密，以满足y+的要求。对于k模型，y+值一般要求在100这个量级，Y+的具体要求如下：对于k模型，y+值一般要求在1这个量级，一般为4～5。因此需要控制第一层网格的大小及近壁网格的数量。第一层网格大小的估算公式如下此外须在近壁区厚度的范围内添加足够的网格数，要求如下：其的估算公式为设置方法以下图为参考，首先确定通过上面的估算公式计算及wally，进行对块上网格的设置，并生成非结构网格，此时第一层网格的大小为，然后根据公式normallNwally，计算网格增长率，根据将此时的第一层网格切成normallN份即可。6/17图2.4.1近壁面网格切分2.5网格检查及修复对于六面体网格，在未生成非结构化网格之前在blocking选项卡中进行网格质量的检查及光顺，对于生成非结构化网格之后的网格及四面体网格在editmesh选项卡中进行网7/17格质量检查。四面体网格可以通过网格光顺工具来提高网格质量，但不易调整。六面体网格需要通过调整块节点的位置来提高网格质量；块节点的调整需根据几何形状具体调整。也可以通过editmesh中的选项卡中的工具进行网格修复。一般而言按照quality方式进行网格质量检查时推荐quality大于0.3。存在的问题：1）综合网格质量quality是如何定义的，其值大于0.3的依据尚不明确2）网格质量判定除了quality之外还有哪些重要的影响因素图2.5网格质量检查及光顺2.6.导出网格首先要将网格转化成非结构网格（仅指六面体），再在output选项卡中选择求解器，再输出网格。图2.6网格输出三.CFX的计算3.1建立一个simulation打开CFX进入CFX-pre，在file菜单中建立一个newsimulation，选择generalmodel进8/17入CFX-pre的界面。3.1.1导入网格进入mesh选项卡，选择importmesh或从file菜单中选择importmesh，进入网格导入界面。在网格导入界面中，选择definition选项卡，在meshformat中的下拉菜单中选择ICEMCFD，在file中...