设置风扇交界面

两个风扇驱动 PC 外壳内的流动。

在本教程中，您将使用风扇交界面对外壳风扇建模。风扇交界面将穿过轴向风扇的压升建模为局部流率或速度的函数。风扇交界面只能在属于同一流体连续体的区域之间使用。在本教程中，风扇交界面位于风箱和空气入口之间以及风箱和空气出口之间。

通过基于部件的交界面和每个接触值，可以使用单个交界面对多个风扇建模。在本教程中，将使用单个交界面对两个相同的风扇建模，每个风扇均由部件接触定义。

设置风扇交界面时，需要提供与要建模的实际风扇对应的风扇性能曲线。风扇性能曲线将经过风扇交界面的压降指定为体积流率的函数。本教程中使用的风扇性能曲线如下所示。此数据对应于以 800 rpm 运行的风扇。在本教程中，您将以 1200 rpm 的速度运行风扇 - Simcenter STAR-CCM+ 使用风扇规律缩放曲线。

定义风扇性能曲线的多项式为：

y=5.3−494.0x
y=5.05−318.0x
y=4.1−30.3x
y=6.5−394.0x
y=11.7−918.0x

设置风扇交界面：

  1. 展开交界面节点。
  2. 选择外壳风扇节点，然后将类型设为风扇交界面。
  3. 将允许每个接触值设为真。
    接触子分组节点会添加到外壳风扇节点下。
  4. 展开外壳风扇 > 接触子分组 > 子分组 1 节点。
    子组 1 节点包含入口风扇和出口风扇的接触。
  5. 将子组 1 重命名为 Inlet Fan。
  6. 右键单击子组 1　节点，选择新建。
    新的子组子组 1　添加到子分组 1。
  7. 将子组 1 重命名为 Outlet Fan。
  8. 选择 Outlet Fan，然后将对象设为空气出口/风箱 > 下游出口/上游出口。
确保每个风扇的方向正确。流从交界面的上游侧移到交界面的下游侧：
  1. 选择外壳风扇 > 方向节点，然后将模式设为手动。
  2. 右键单击方向并选择反向接触。
  3. 在反向接触对话框中，展开接触文件夹。
    每个接触都有一个带方向箭头的图标 ，以指示交界面的方向。对于上游入口/下游入口，箭头表示流正从交界面的上游侧移到交界面的下游侧，这是正确的。对于 下游出口/上游出口接触，箭头表示流正从交界面的下游侧移到交界面的上游侧，这是不正确的。
  4. 要更正出口风扇交界面的方向，选择空气出口/风箱 > 下游出口/上游出口节点，然后单击确定。
  5. 选择外壳风扇 > 物理条件 > 风扇曲线类型节点，然后将曲线类型设为多项式。
  6. 展开外壳风扇 > 物理值节点。
  7. 选择风扇曲线多项式节点，然后将按部件子组指定设为真。
    根据接触子分组节点随即显示在风扇曲线多项式节点中。
定义入口风扇的风扇曲线：
  1. 展开风扇曲线多项式 > 根据接触子分组 > Inlet Fan 节点。
  2. 选择风扇曲线多项式节点，然后单击多项式属性旁边的 。
  3. 在风扇曲线多项式对话框中：
    1. 将间隔数设为 5。
      此属性指定用于定义风扇曲线的多项式数。
    2. 将 间隔范围设为 [0.0, 0.00142, 0.0033, 0.00661, 0.00991, 0.0127]。
      此属性定义每个间隔的体积流率上限和下限值。例如，第一个间隔的下限值为 0.0 m^3/s ，上限值为 0.00142 m^3/s。
    3. 将系数数量设为 [2, 2, 2, 2, 2]。
      此属性指定每个多项式所包含系数的数量。在本教程中，每个多项式包含 2 个系数。每个范围内的系数数量将设置指数数量。
    4. 将系数设为 [5.3, -494.0, 5.05, -318.0, 4.1, -30.3, 6.5, -394.0, 11.7, -918.0]。
      此属性指定每个多项式的系数值。
    5. 单击确定关闭风扇曲线多项式对话框。
旋转速率数据属性指定收集风扇数据时的转速，此案例下为 800 rpm。工作旋转速率属性指定您希望风扇运行的速度 - 此案例下为 1200 rpm。
  1. 将工作旋转速率设为 1200.0 rpm。
  2. 将旋转速率数据设为 800.0 rpm。
入口和出口风扇是相同的。将风扇数据从入口风扇复制到出口风扇：
  1. 右键单击 Inlet Fan > 风扇曲线多项式节点并选择复制。
  2. 右键单击 Outlet Fan > 风扇曲线多项式节点并选择粘贴。
要使交界面任一侧的导热率均正确，确保模拟中的其余所有交界面都设为接触交界面：
  1. 多选除风扇交界面以外的所有交界面，并确保类型设为接触交界面。
  2. 保存模拟。