本案例利用XFlow模拟仿真风吹动风力发电机叶片转动。这类被动运动问题,在大多数CFD软件中都是采用6DOF模型来解决。由于部件运动规律事先未知,因此部件运动造成的网格更新过程调试起来非常麻烦,而采用XFlow解决此类问题则非常简单。
1 描述
案例如下图所示。
风速表达式为:
其中参考高度yref=50m,参考高度位置速度uref=10m/s,地面高度y0=-75m,系数α=0.143。仿真计算过程中,风速以函数形式进行指定。
2 几何
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利用菜单Geometry > import a new geometry 导入风力机几何文件,如下图所示。
3 Environment设置
按下图所示进行设置。
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设置Kernel为3d
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设置Position为(75,25,0)
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设置Dimension为(500,200,200)
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设置Velocity laws X为[10*((y+75)/50)^0.143]
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其他参数保持默认设置
4 Materials设置
保持默认设置,计算介质为空气。
5 Geometry设置
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进入Geometry标签页
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设置Shape:blades的Behaviour为Rigid body dynamics
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设置Density为45.5895
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其他参数保持默认设置
如下图所示进行设置。
6 Simulation设置
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设置Simulation time为12 s
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设置Resolved scale为8 m
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设置Refinement algorithm为Adaptive refinement
其他参数按下图所示进行设置。
7设置监测点
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鼠标右键点击模型树节点Probes,选择子菜单Add probe
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创建第一个监测点(50 -10 0)
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相同方式创建另两个监测点(15 10 0),(15 -20 0)
创建完毕的监测点如下图所示。
8 进行计算
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鼠标点选按钮Run > Start computation进行计算。
9 后处理
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查看叶片旋转角速度
叶片旋转角速度随时间变化如下图所示。
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查看叶片后的涡
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动画显示
GIF不太清晰,然而发视频太麻烦,要看视频的可在此处下载【链接: https://pan.baidu.com/s/1hrYI8de 密码: f27f】
本篇文章来源于微信公众号: CFD之道
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