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Fluent动参考系|02 离心泵MRF

本案例利用Fluent中的MRF模型计算带有蜗壳的离心泵内流场。

1 问题描述

计算模型如下图所示。该模型由一个泵叶轮组成,泵叶轮连接到一个容器(蜗壳),容器接收从叶轮流出的流体,并将其导向一个圆形的出口。这种结构通常用于连接到管道网络的泵,因为圆形入口和出口都可以很容易地连接到管道上。考虑到蜗壳区是静止的,而叶轮区是指一个运动的参考系,使用一个非一致交界面来定义区域之间的交界面和稳态MRF方法来考虑在该界面的流体变化。

2 Fluent设置

  • 3D、Double Precision方式启动Fluent
  • 读取网格文件pump_volute.msh

2.1 创建Interface

  • 双击Mesh Interfaces节点弹出设置对话框
  • 如下图所示选中列表框中所有的interface,输入interface Name Prefixint,点击Auto Create自动创建交界面

2.2 Models设置

  • 选择使用SST k-omega湍流模型

2.3 Materials设置

  • 从材料库中添加材料water_liquid,采用默认材料属性

2.4 Cell Zone Conditions设置

  • 如图所示,设置impeller区域介质为water-liquid
  • 激活Frame Motion,指定旋转速度为1450 rpm

  • 设置volute区域介质为water-liquid

2.5 边界条件设置

  • 如图所示选择边界blade、impeller-hub、impeller-shroud、inblock-shroud,点击菜单项Multi Edit…

  • 设置这些边界相对旋转速度为0

  • 修改边界mass-flow-inlet-11 类型为mass-flow-outlet,指定质量流量为77.5 kg/s

2.6 methods设置

  • 如图所示设置求解算法

2.7 定义监控

  • 定义出口监测p-out

  • 定义入口监控p-in

  • 新建表达式监控

  • 如下图所示定义表达式head


2.8 残差设置

  • 如图所示定义收敛条件

  • 指定变量head收敛残差0.0001

2.9 初始化

  • 先进行Hybrid Initialization初始化

  • 采用TUI命令进行FMG初始化
solve/initialize/fmg-initialization

2.10 迭代计算

  • 设置迭代计算200步

3 计算结果

  • head变化如下图所示,大约50步迭代后趋于稳定

  • 压力分布


链接:https://pan.baidu.com/s/157B29zvCPFDODkrJaXJJuA 
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文章名称:《Fluent动参考系|02 离心泵MRF》
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