STAR-CCM+:离心风扇仿真(瞬态滑移网格方法)

 时间:2024-10-12 18:35:16

前一篇经验中采用的MRF(Moving Reference Frame)方法适用于稳态,这里网格不是艘凿窭锔真的在运动,而是通过旋转参考坐标系的方法体现风扇在旋转区域的效果,把动量源加载到叶片转动所扫过区域的网格上。本例中将利用另外一种方法,即滑移网格(Rigid Body)方法进行风扇仿真。这种方法可以仿真旋转区域网格节点随时间的真实运动,适用于瞬态计算。采用与MRF案例中相同的模型和定解条件。

工具/原料

Simcenter STAR-CCM+ 2020

模型导入

1、打开STAR-CCM+,新建simulation,选择Parallel on Local Host,Compute Processes根据自己电脑配置选择,点击OK。

2、点击File>Load,打开MRF案例中保存的fan_mrf.sim模型,另存为fan_rbm.sim。

修改物理模型

1、将物理模型下的Steady改为Implicit Unsteady。

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修改求解条件

1、本例中风扇转速为2000 rpm,单转时间为0.03 s,转1°耗时8.33e-5 s,将最小时间步长设置为8.33e-5 s。为提高精度,采用二阶离散格式。

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3、展开Stopping Criteria,Maximum Physical Time设为0.09 s,Maximum Inner Iterations设为7步,不勾选Maximum Steps。

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修改后处理显示

1、创建报告监测扇叶受力。右键Reports选择New Report> Moment,Parts选择Rotating>Blades,右键Create Monitor and Plot from Report。

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2、展开Monitors>Moment 1 Monitor,Trigger选择Iteration。

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4、展开Monitors>Area Averaged Inlet Pressure Monitor,Trigger选择Time Step。

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6、展开Plots>Moment 1 Monitor Plot,X-Axis Monitor设为Iteration。

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计算结果

1、进气压力曲线。展开Plots>Area Averaged Inlet Pressure Monitor Plot>Axes,Bottom Axis固定在[0.01,0.03]区间,Spacing设为0.002;Left Axis固定在[-160,0.0]区间。进气压力波动周期约为0.0025 s,为一个周期0.03 s的1/12(与扇叶数量对应),符合预期规律。

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