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XFlow案例|01 羽毛球

内容纲要

本文描述利用XFlow软件计算羽毛球外流场的基本流程。

▲ 几何模型

几何模型来自grabcad网站,网址为::

https://grabcad.com/library/feather-shuttlecock-1/details?folder_id=407860。

原始几何为solidworks格式,这里在scdm中转换成stp或igs格式,方便xflow识别。

▲ 几何模型

度娘表示羽毛球专业运动员能够打出400 km/h以上的速度(额,感觉不可思议,可见这里https://www.sohu.com/a/154353013_353191),本文以60 m/s的速度进行计算,毕竟专业运动员只是极少数人,吾等连羽毛球爱好者都不是的人能打出200+的时速估计能吹一下午了。

1 XFlow设置

1.1 创建工程

  • 启动XFlow
  • 选择External Aero Free Air,如下图所示。

注:这是2020版本新添加的导航对话框。

▲ 创建工程

1.2 导入几何

  • 选择菜单Geometry → Import a new geometry打开文件选择对话框
▲ 导入几何
  • 导入几何文件Feather Shuttlecock.stp,采用默认设置
▲ 导入的几何模型

1.3 设置Environment

  • 设置Environment面板,如下图所示
▲ Environment设置
  • 设置完毕后图形窗框如下图所示
▲ 图形显示

1.4 Materials设置

  • 指定材料参数,如下图所示
▲ 指定材料

1.5 Simulation设置

  • 指定求解参数及网格尺寸,如下图所示
▲ 指定求解参数

注:别听忽悠说XFlow不用画网格,这里你不指定网格尺寸试试,看能不能算出结果来。文档显示XFlow应用的是LBM方法,此方法格子点疏密对其精度影响甚大,远比FVM的网格的依赖更大。

2 计算结果

计算时间比较长,这里只算了很短的时间就人工终止了,不过计算基本稳定了。

  • 速度分布如图所示
▲ 速度随时间分布

注:前面网格指定的时候采用了羽毛球局部区域加密,从上面的速度分布图可以看到,网格事实上加密得还不够。

  • 沿X方向的力矩如图所示
▲ 力矩随时间分布

相关文件:

本篇文章来源于微信公众号: CFD之道

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文章名称:《XFlow案例|01 羽毛球》
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