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计算ca88手机版区域网络划分及验证

对核设备冷却水泵进行三维造型设计之后,需要对所绘形体进行有限元网格划分,以进行下一步的有限元分析,目前分析常用的网格划分软件主要有Gambit,TGrid,AnsysIcem等,网格划分可划分为三种:六面体结构网格划分,四面体非结构网格划分以及杂交网格。六面体网格节点排列有序,邻点间的关系明确,具有精度高,计算收敛快的优点,但是六面体结构网格对于复杂结构而言绘制是非常困难的,并且生成的质量及适应性皆不好;对于非结构化网格,网格划分节点划分不规则,各节点位置没有规律可循,且没有固定的法则可以将其有序命名,生成过程比较复杂,计算收敛精度较低且收敛速度慢,但却具有极好的适应性,尤其对复杂形体的网格划分问题非常有效,对复杂形体的流场计算问题具有很高的适应性;所以,ca88手机版厂通常采用一种杂交网格的划分方法,对于简单水力部件往往采用结构网格划分,对于复杂的水力部件采用四面体非结构网格划分以获得良好的适应性。主要采用的是ANSYSICEM进行网格划分,冷却水泵的水力部件通过Proe导入到ICEM中,并进行四面体非结构网格划分。各水力部件网格划分见图1。

图1:各水力件网格图

各水力件网格图

图2:冷却水泵装配网格

冷却水泵装配网格

随后进行网格无关性验证,选取五组不同的网格数量来进行网格无关性验证,表1中即列出了5组不同情况下ca88手机版各组成部分的网格数量。

表1:过流部件网格数

分组编号

网格总数

吸入室网格

叶轮网格

出水室网格

网格1

670134

248746

123643

297745

网格2

2055633

827261

492121

736251

网格3

2763512

920189

648691

1194632

网格4

3283947

1150623

812460

1320864

网格5

3597219

1289772

887613

1419834

采用ANSYSCFX进行流场模拟计算,在设计工况下:流量Q=3160m3/h,进口速度v=3.067m/s,叶轮转速为1480r/min。通过模拟计算后求出各组网格下的出口速度和出口总压,如表2所示,从表中可以看出,在网格3下的出口速度为:1.904m/s,出口总压为:5037pa;网格5下的出口速度为:1.881m/s,出口总压为:5091pa。

表2:网格无关性计算结果

分组编号

出口速度 (m/s)

出口总压

(Pa)

网格 1

1.813

4921

网格 2

1.954

4933

网格3

1.904

5037

网格 4

1.897

5064

网格5

1.881

5091

标准k-s模型适合完全湍流过程的模拟,重整化k-s模型主要适用于高雷诺数的流动问题,对低雷诺数的流动问题则需要进行参数调整,可实现k-s模型主要用于自由流动、腔道流动、边界层流动等流动,对于这三种不同的k-s模型,它们都有相同的耗散率和输运方程,只是在方程中对各参数所采用的计算方法不同。ca88手机版厂对三种不同的模拟方法都进行了计算,结果发现采用标准k-s方程进行求解的计算结果与实验外特性曲线更为接近,而另外两种结果与实验结果有一定偏差,故在本文中主要采用标准k-s模型进行求解。


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点击次数:  更新时间:2018-01-29 09:14:40  【打印此页】  【关闭