带分流叶片离心压气机叶轮培训教程-V821

培训内容¾AutoGridTM网格生成¾FINETM计算设定¾CFViewTM结果处理数据准备根据不同的已知条件，准备数据：已知叶型截面数据已知叶片三维造型图写geomturbo文件（可被Design3D调用）在AutoGrid5中生成面，指定所需的数据通过铺网格面，得到数据点分布均匀的几何面将几何面用几条线段描述输出线坐标¾HUB:轮毂、轮盘、下端壁、内环壁¾SHROUD:轮缘、轮盖、上端壁、外环壁¾SuctionSide:叶片吸力面¾PressureSide:叶片压力面¾LeadingEdge:叶片前缘线¾TrailingEdge:叶片尾缘线¾Spanwise:展向、叶高方向¾Azimuthal:周向、叶片-叶片方向（B2B）¾Streamwise:流向¾Meridional:子午面¾Periodicity:周期，叶片数常用术语…0.29989873873077800.0150000000000001SHROUDXYZpolyline3530.020-0.15…0.2999576260239280-0.0149999999999999pressureSECTIONAL5#section1XYZpolyline65-0.0970030.0546094766-0.064355284...#section2...#section5...suctionSECTIONAL5#section1...从三维图提取所需数据叶轮数据提取：1.运行IGG2.调入.igs文件3.铺设网格面（分别针对吸力面、压力面）4.调整网格面数目及分布5.用网格面生成几何面6.将几何面用多条曲线表示7.将这些曲线分别输出端壁数据提取：选中轮毂和轮盖上任意一条从进口至出口的曲线输出即可。第一部分：网格生成STEP1STEP2STEP3STEP4STEP5STEP6STEP7生成默认的拓扑结构–自动生成定义/导入几何参数，定义叶片参数子午面控制–人为设置叶片–叶片控制–人为设置生成三维网格检查网格质量保存网格及模板（R）线（AddZConstantLine）2.子午通道控制（FlowPathControl）展向网格数目、等距网格比例、叶顶/叶根间隙等。3.B2B网格控制(B2BMeshControl)周期性连接表面控制（匹配/非匹配）、周向网格数目控制、间隙内网格控制等。4.光顺步数控制(OptimizationControl)5.观察不同叶高B2B网格分布（ActiveB2BLayer）几何定义定义叶片参数：Periodicity：13RotationSpeed：50000rpmRowType：ImpellerRowOrientation：Centrifugal间隙ƒ展向网格：37ƒ间隙网格：9ƒ间隙距离：0.5检查展向网格质量ƒ展向网格只能检查延展比附：网格拓扑结构介绍（一）H网格H-I网格H-O-H网格附：网格拓扑结构介绍（二）O网格嵌套网格附：网格拓扑结构介绍（三）H网格蝶型网格叶顶间隙附：网格拓扑结构介绍（四）Skin网格为了加速收敛，采用了多重网格技术（详细介绍参见FINE计算设定中数值模型，即NumericalModel部分）。而多重网格的层数是通过网格数目来确定的。因此，为了满足计算时能够采用多重网格，在设置网格数目时就要满足一定的要求。如：17＝24＋1，min（n）＝4，即满足5重多重网格。61＝25＋24＋23＋22＋1，min（n）＝2，即满足3重多重网格。附：网格数目调整原则12+∑n（n2）多重网格的层数为：min（n）＋1在IGG/AutoGrid中，用户可以方便地通过网格输入框右侧的箭头选择网格数目，以保证其符合多重网格的要求。叶片固壁面延展比：1.4；第一层网格尺度：0.005默认勾选分流叶片选项,光顺步数越大，网格过渡越圆滑，但是网格生成所需的时间也越长。用户可尝试改变光顺步数（0，50），更新B2B网格后观察网格的变化。本例使用默认值100。只有延展比一项网格质量不同，B2B有三项网格质量检查项，FlowPath&B2B均达到标准后，生成3D网格，最小网格正交性角度22.71°，最大长宽比1825.37，最大延展比4.61网格文件介绍ƒSaveProject这一操作可将网格及模板同时保存。在用户目录中，生成12个文件，包含了所有的网格信息。主要的几个有：ƒ*.geomTurbo：几何模板，记录了所有的几何信息。ƒ*.trb：网格模板文件，记录了所有的网格控制参数，用户在下次需要生成网格的时候可以直接打开该文件。ƒ*.igg：网格文件，为FINE计算所需。第二部分：计算设定选择工作介质设定流动模型创建/打开项目，链接网格文件创建/重命名/删除计算名称否STEP1STEP2STEP3STEP4STEP5后处理:CFViewTM收敛?是设定边界条件开始计算(挂起/重新开始计算)设定数值参数(可选)设定求解初场设定输出变量设定控制参数STEP7STEP8STEP9STEP10STEP11STEP6设定转动部件命名&链接网格文件ƒ建议命名：转速_背压_网格层（_流动介质）树形目录选择坐标系，网格单位，查看网格块名称ƒ参考长度是用来计算雷诺数（Reynolds）的，对收敛性和计算结果等没有任何影响。为了简便起见，这里的取值和网格生成时计算y+所用的值保持一致。ƒ在这一页面中，FINE根据AutoGrid中定义的叶片排，自动将block组合，并按照AutoGrid/Properties中设定的转速，自动设置RotationalSpeed。因此，这里不需要用户做任何修改。边界条件ƒ1.Mesh/Viewon/off打开网格示意窗口ƒ2.移动转动视角操作ƒ3.进口条件ƒ轴向进气ƒ进口总压101325Paƒ进口总温288.15Kƒ进口湍流粘性0.0001m2/s4.出口条件出口平均静压300000Pa附：进口边界给定方式亚音速（绝对马赫数的子午分量1）给定两个气流角（α，β）和总温、总压（采用BL湍流模型，五个未知量，给定四个）气流角（α，β）和总温、总压可以是常值，也可随空间或时间变化若采用SA湍流模型，还应给出湍流粘性系数若采用k－e湍流模型，还应给出k和e值（还有多种给法，对压气机来说，通常选用气流角和总参数）超音速（绝对马赫数的子午分量1）要给定所有的未知量的值附：出口边界给定方式亚音速（绝对马赫数的子午分量1）给定背压常值，或平均值，或沿径向变化（径向平衡方程）（只用于轴流机器）给定流量（对压气机来说，通常选用静压作为出口条件，并从阻塞背压算起，因为这样有利于计算收敛。然后通过逐渐增大背压值来计算工况线。）超音速（绝对马赫数的子午分量1）不用给定任何条件。边界条件_固壁ƒ设置转动/不转动壁面，是否计算轴向力和扭矩数值模型ƒ1.专家模式ƒ2.多重网格层数ƒ3.CFL数*Numberofsweeps:增大粗网格上的循环次数可增强收敛稳定性，并显著提高收敛速度。但是循环次数越大，每一步迭代所需的时间也越长。附：CFL数ƒCFL(Courant-Friedrich-Levy)数或库朗特数ƒ是一个控制时间步长的参数。CFL越大