内容纲要
1 模型设置
1.1 案例几何
本案例几何模型如图所示。包括以下主要部分:
-
进料斗 -
外壳 -
传动轴 -
可动锥体 -
可动轴 -
凹面
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/2ab6325f8ade603.png)
几何模型通过外部导入。
1.2 项目创建
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打开 Rocky 2024 R1
。 -
创建一个新项目并将保存空项目。
1.3 Modules设置
-
选择模型树节点 Modules
,激活选项Boundary Collision Statistics
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/6c73bae7eb066de.png)
-
选中节点 Boundary Collision Statistics
,激活选项Intensities
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/f295e07ad71d5f4.png)
1.4 导入几何
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右键选择模型树节点 Geometries
,点击弹出菜单项Import Wall
-
在打开的文件选择对话框中,选择如下图所示的6个stl文件
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/2379590e12a9090.png)
-
指定 Import Unit
为mm
,点击 OK 按钮导入几何
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/76c430fa8076dc4.png)
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选择Feed Hopper,进入Wall选项卡,指定Enable Time为3 s
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/c36f66c50a7d87d.png)
1.5 创建入口几何
-
右键选择模型树节点 Geometries
,点击弹出菜单项Create Circular Surface
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/a8698632a274f4a.png)
-
如下图所示设置几何参数
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/b3c2d5c783054e8.png)
1.6 破碎机运动
创建cone crusher
的运动,这些运动由以下运动定义:
-
Mantle
围绕垂直轴做偏心旋转,压迫Concave
上的颗粒并促进破碎。同时,它可以自由地围绕Shaft
旋转。 -
Mantle Axis
和Rotation Axis
的交点表征了Pivot Point
。
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/0d4605c4184d766.png)
-
右键单击节点 Motion Frames
,点击菜单项``Create Cone Crusher Frame`创建新节点
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/a3c5382c35539d1.png)
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如下图所示设置参数
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/a3932b67ff94f10.png)
现在,框架的两个组件可以分配给各自的几何体。
-
选中模型树节点 Geometries > Mantle Cone
,指定其Motion Frame
为 Cone Crusher<01>(Mantle)
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/ae0ddcfe39254ad.png)
-
选中模型树节点 Geometries > Mantle Shaft
,指定其Motion Frame
为 Cone Crusher<01>(Shaft)
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/7694552e754864f.png)
在定义完Motion后可以预览运动。
-
从 Data
面板中选中节点``Motion Frames,然后点击
Preview`按钮
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/55667d8d987293e.png)
-
使用 Data
面板的眼睛图标隐藏除了Mantle Cone
和Mantle Shaft
之外的所有几何体,为了更好地看到两个单独的框架轴,对Mantle Cone
和Mantle Shaft
几何体启用Transparency
复选框。 -
点击工具栏播放按钮可以查看运动
注意:播放预览时,几何体在
2.5
秒之后才开始运动。”
1.7 材料定义
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选择模型树节点 Materials > Default Particles
,如下图所示设置材料参数
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/9e2fd6ecb80e798.png)
重要:为了加快案例计算速度,这里降低了杨氏模量值。对于破碎模拟,建议将这些值设置在
5e+08
和1e+09 Pa
之间。实际应用中应当输入真实参数值。”
1.8 材料作用
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选择模型树节点 Materials Interactions
,如下图所示设置颗粒与边界壁面之间的摩擦系数
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/51cea566dfc87bf.png)
1.9 颗粒定义
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右键选择模型树节点 Particles
,点击弹出菜单项Create Particle
创建新节点Particle<01>
-
选中新节点,在 Size
选项卡中设置如下图所示颗粒尺寸参数
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/902c75e26ccdbb6.png)
-
进入 Orientation
选项卡,激活Random Angle
选项,定义Half Range (x,y,z)
值
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/35b3367f9b9b77d.png)
提示:对于默认的颗粒形状,或其他对称的自定义形状,将参数值设置为
90, 90, 90
可以确保在所有方向上完全随机的方向。对于非对称的自定义颗粒形状(如瓶子),需要将参数值设置为180, 180, 180
以确保完全随机的方向。”
-
进入 Breakage
选项卡,激活Enable Breakage
选项。 -
在 Criteria
选项卡中选择Model
为Tavares
,保留所有模型的参数为默认。
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/55b2e0c22dd2789.png)
-
进入 Fragments
选项卡,如下图所示定义Minimum Absolute Size
和Distribution model
。
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/dfdaa43a1adbac3.png)
注意:案例为了减小计算时间,增加了
Minimum Absolute Size
的值。”
1.10 定义颗粒入射
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右键选择模型树节点 Inlets and Outlets
,点击弹出菜单项Create Particle Inlet
创建新节点Particle Inlet<01>
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选中新节点,如下图所示指定入射颗粒的质量流量
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/b1430ad0f3b0efd.png)
-
进入 Time
选项卡,指定颗粒入射的Stop
时间为3 s
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/62ce8c13d634fc0.png)
1.11 计算求解
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进入 Solver
节点,如下图所示设置计算参数
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/378ecfdfd7534c7.png)
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进入 General
选项卡,指定采用GPU
进行计算,点击Start
按钮开始计算
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/72c3da271159182.png)
计算过程中可以激活Auto Refresh
复选框在3D View
窗口中查看处理过程中的结果。
2 后处理
后处理比较繁琐,具体操作过程略。
-
颗粒粒径分布直方图
尺寸分布如图所示。
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/88b71cb995ce8f3.png)
-
功率
![](https://www.topcfd.cn/wp-content/uploads/2024/04/cd7bfca12e09e80.png)
(完)
本篇文章来源于微信公众号: CFD之道
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