使用 Simcenter Amesim 进行 FMU 协同仿真:止回阀

Simcenter STAR-CCM+ 可以通过导入的 FMU 模型与 Simcenter Amesim 交换数据。FMU 是以功能模拟接口 (FMI) 标准编写的时间相关模型。

通常,可以在 Simcenter Amesim 中定义时间相关系统。在系统中,您将添加 FMI 组件,该组件提供 Simcenter STAR-CCM+ 的接口。可以从 Simcenter Amesim 导出 FMI 库,然后将其导入 Simcenter STAR-CCM+。在协同仿真过程中,Simcenter STAR-CCM+ 与导入的 FMI 库交换数据,后者反过来又与 Simcenter Amesim 交换数据。

在此模拟中,对通过止回阀的流体流进行建模,其中线性弹簧控制阀板的位移。使用协同仿真技术,Simcenter STAR-CCM+ 对作用于板的流体力进行求解,而 Simcenter Amesim 根据流体力计算板位移。要在 Simcenter STAR-CCM+ 中考虑板位移,则使用用户自定义的顶点运动将 Simcenter Amesim 中的位移数据应用于 Simcenter STAR-CCM+ 重叠区域。由于板位移会影响流求解,因此在每个时间步进行数据交换。

以下列表概括了止回阀几何的特性:
  • 阀碟直径:50 mm
  • 阀碟质量:0.2 kg
  • 阀碟位移上限:10.21 mm。此属性限定了板可以在指定方向移动的量。
  • 弹簧刚度:2000 N/m

下列图像显示三维几何,并突出显示平板阀元件:



在本教程中,系统提供的模拟文件包含预定义对象,例如:
  • 网格操作
  • 用于在 Simcenter STAR-CCM+ 中求解物理的物理模型
  • 初始条件(在物理连续体中和在入口边界处)
  • 区域和边界

Simcenter Amesim 模型

还提供完全设置的止回阀 Simcenter Amesim 模型:



Simcenter STAR-CCM+ 将质量流量数据发送给 Simcenter AmesimSimcenter Amesim 控制止回阀两端的压降:
  • 入口压力在第一个 0.01 秒内从 1 巴增至 10 巴,然后保持稳定在 10 巴。
  • 在整个模拟中,出口压力恒定为 1 巴。
Simcenter Amesim 将压力数据发送到 Simcenter STAR-CCM+,后者将该数据应用于相应的入口和出口边界。