Ansys二维流体系统简易建模及仿真

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n 27 fltrr o<«iFdiU seoand li suchMi Airfoi In :hrD«gli wm 強砧 tlve tiwbFJi ««rttelKirl£nw<nrMrihrcc±KiiFlEJ flVcFdflHOW IT WORKSEl Hie alrh prsrpMedi u fiwwffh J mm W In Ibfr h*dtneAnsys二维流体系统简易建模及仿真摘要:本文模拟无叶风扇,参考涡轮原理,建立二维流体系统,并使用 an sys14.0对二维流体系统进行简易仿真与分析。1. 无叶风扇原理无叶风扇灵感来源于空气叶片干手器。利用喷气式飞机引擎及汽车涡轮增压中的技术,通 过底部的吸风孔吸入空气,圆环边缘的内部隐藏的一个叶轮则把空气以圆形轨迹喷出,最 终形成一股不间断的冷空气流。工业设计师詹姆斯 戴森爵士命名他的风扇为空气倍增器。以下为无叶风扇实物及结构原理图(来自网上)。lit F-thr fan, Hirnirkdhajlfta driwi Mg H* Krflow =耐ln甲 thr wlumir 陕 Air Etaw mon dinj brr-mr h#rr orv sa rotor bMek mudh mnohirr二维建模根据无叶风扇结构,设计以下仿真模型(ansys做出),腔内流动空气产生 不同气压,因此于小孔(L1 L4位置)产生压力差,本文假设气流从二处喷 出,经狭缝进入外部,理论上 L9空气将被吸入放大后经L10喷出。2. 仿真操作流程及截图1)建立上图所示模型(较为复杂,此处略去过程)2)选择CFD建立单元类型。3)meshing tool进行网格划分4)输入如下参数Tl»c?»!j1jr twf 2dcLar*s rlJJ fte hJcuLf*:比 ±r« the i Ml fW !Ht«< 袖即怙11 lIRV Ihf HHt ICtdltmltrfLLL fee liluidMed ft >« Iftr >li-« I i' r. F -"inn wii inrirr llir ns”J1fC'l-eriutlTi.o need k>t be i-*i件4.11”即 prKtat *!fM-* LpJ ira ipni hrsu read m*i br >rleztflc STit h'-jpa It tjrpr Cr.fr£tJlir>"Jlir BFrf I fa il# PLOTRAW Set Up5 Snlifti (th Opti n>n耳 AlgorithB CtrlB EjLCGutioiii CtrlIB Additional OutB Fluid PrnpeTriea5 Table Propsffi Fluw Euvlrtumcui.D W1P EnvironBcnT曰 Rel fii»/Sl ?ib/T sip E Sldhii 1. i 上常 PariKi B_B Thfiranl Stftb i 1 i mt 也 IKJF R«1 nxnl i rmE3 Prop R el inxat i on BRgtilts CappingMIR Sldb- lizilifimiFLD4TA34J.I1Ry.yiEEquationT三HFHnerF;r Bqi-istipnTJFBKiranLUex.ce EcruaTicji5) Fluid/CDF Load如下图,边界速率VX VY全部为0,出入速率设为1(VY),两端进出风口 pressure DOF 为 06) Run Flotran,无报错,点击 Last set 后,进行 plot result上為d Resultseneraj rosiproc S Dal a 6 File Opts 園SumnaiyFirsl SeI 甸 Nftitt Set 园 Previous Set 回 Last Set S By Pick 目 By Load Ster*7)结果及分析Vector plot(选择DOF solution,Velocity V,第二张为不同网格划分另一仿真结 果):9IB »1APref crviK cb:PrprocrSoLutliUll.El lhit« t Pile QM百 吕編hG t <厝wtr* E R«ad RcesuI t bD Fl u l fte uiil 1 u BCfintaur Plot u TcjUffljyjLLElB Piet Pflith Ifes S l*ku# IrKC 戸 Ikfl Tr*c« fh J* List Trace Pl dPpvlqi Tnm PlSTi w- lutennblBTUnf ll> HJLiBi IU肌d 畑 E ShlFry VhihiS Ib B Dtt ians f ur Chilp 国砧日ult Vi-rtitr HAtiie PCR fLieCal EE 田 ei BVBJTl Tflble El F«tb OEPErntimi B Surface OerAticciscontour plot(选择 Other FLOTRAN Quantities,Total Stagnation Pressure):Animate velocity of trace particlesANSYiitnr z< 謂#B7XHI ±4ijC4M3W-S1013C-ziais-410111ICC S3:£K41.2JG3>30E.3421 EC3Z1-3-E"suae8)分析总结本文系统建模不完全合理,仅供示意,可一定程度说明问题。由以上仿 真看出,小孔喷出小气流,使得进气口气流汇聚在系统后方出气口产生 较大气球(颜色表示气流强度),确实满足建模目的,但整个模型及仿 真操作过程仍需进一步优化来确定其合理性。参考:1 wikipedia2 ansys_CFD_实例(二维流体CFD仿真例程)
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