前面一系列的博文我们均是以具体模型为依托对PumpLinx各个功能模块进行了系统的讲解,但是在各大专业群里,依然有很多工程师在刚刚接触这款软件的时候会产生一些疑惑,那么今天这期博文我们就系统全面的讲解一下利用PumpLinx进行仿真分析。
1.模型导入
PumpLinx本身不具备抽取流体域的功能,且只接受STL格式的文件,因此需要与其他CAD软件耦合,如UG、Pro/E、CATIA、SolidWorks等,为了保证流体域的精确性,可以在导出时将导出精度调小一些。
2. 模型尺寸查看
PumpLinx默认的长度单位是米,而多数CAD软件默认的单位是毫米,因此,将模型导入到PumpLinx需要首先检查模型尺寸,PumpLinx本身不会自动缩放模型,举例来说,如果在CAD的软件中尺寸为1毫米,那么导入PumpLinx之后就会放大至1米,因此需要工程师手动缩放。
3.边界切分
模型检查无误后,即可进行边界切分、网格划分等工作。以离心泵为例,不同的边界面功能有所不同,如进口面、旋转边界、出口面以及壁面等,为了方便后期的边界条件定义,最好先进行边界切分并命名,PumpLinx可以接受除中文外的多种形式,如英文、拼音、标点符号等均可,为了更好地区分边界,最好命名指向性明确一些。
4. 网格划分
PumpLinx采用的是基于二叉树算法的笛卡尔网格,网格精度较高,利用此法生成网格时要求流体域内部为封闭的;对于模型规则的流体域如圆柱体、圆环体、球体、六面体等,可利用软件自带的模板网格进行划分,常用的如密封间隙;对于容积泵和阀门,则可利用软件独有的模板功能生成高质量的结构网格并构建动网格。
5. 生成交互面
网格划分结束后,需要将相邻的流体域“打通”,保证流体可以自由运动,以客厅和卧室为例,只有将卧室的门打开我们才可以从客厅进入卧室,那么创建交互面的作用就相当于把门打开的过程。
6. 选择模型
根据产品的运动规律,选择相应的模块,如离心式模型、流动模型、湍流模型、空化模型等,并对每个模型进行设置,以离心式模型为例,如瞬态/稳态、叶片数、转动中心、转动矢量、转速以及旋转方向等。
7 .边界条件定义
对不同边界进行定义,如进口压力、旋转壁面、出口流量等,边界条件可以是恒定的,也可是可变的,对于可变的边界条件,可以通过代码的形式来实现,只需要按照顺序将公式罗列进去即可,自变量的写法可以参考PumpLinx的帮助文档。
8. 介质属性定义
PumpLinx自带常温下的油、水和空气的相关属性,用户也可根据需要自行定义,属性参数可设置为常数或函数关系。
9. 求解计算
以上全部设置好之后,即可进行求解计算,为了更好的对结果进行分析,可以设置迭代步、保存频率等参数,在求解的过程中可以实时查看结果。
10. 后处理
对于离心泵而言,PumpLinx可以输出的数据油:相对速度矢量 (旋转坐标系)、平均扭矩与功率、平均流量、基本变量与派生变量的截面图、流线/迹线、叶轮出口总压力、监测点数据等。
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