11.旋转机械解决方案

CAE－成本节约和技术革新的关键技术旋转机械解决方案西迪阿特信息科技（上海）有限公司技术部兰小灵-2-概要1.旋转机械的设定包括什么？2.进行并行计算需要注意哪些问题？3.尝试替换旋转区域或静止区域网格进行计算？4.如何分析一定周期内的脉动现象？5.如何快捷地生成旋转机械流体通道的网格？6.怎样利用PQ特性来模拟风扇运转状态？7.如何通过CCM+计算STAR-CD的模型？8.如何进一步做更复杂的分析？-3-旋转机械的设定包括哪些内容？叶轮机械流体通道内部的流动分为定常现象和非定常现象。定常计算时，可使用MovingReferenceFrame和MixingPlane：1.旋转部分网格不动，考虑了哥氏力和离心力，在旋转坐标系下求解流场；2.不需要移动网格就可以求解，减轻了计算负担；3.使用周期性的局部模型代替整排或整级计算，可减少计算量；MovingReferenceFrameMixingPlane•进行整级或整排计算例：风扇和泵等旋转体•使用简化的局部模型例：涡轮和压气机等轴流叶轮机械整或多级分析例：涡轮，扭矩转换器-4-旋转机械的设定包括哪些内容（续）？如果关注的重点是转子与静子之间的相互干涉，可通过刚体运动（RigidBodyMotion）模型分析非定常现象，该模型有以下特点：1.直接移动旋转部分的网格；2.可分析旋转运动产生的压力脉动；3.可使用周期性的局部模型减少计算量；RigidBodyMotion基本上可进行所有旋转机械的计算分析为减少计算量,可局部建模代替整级建模PressureTime分析不稳定现象-5-进行并行计算需要注意哪些问题？不再需要类似于STAR-CD中计算域的分割设置，在CCM+中进行并行计算基本上不需要特别注意什么问题。STAR-CD并行处理移动边界问题时，有如下一些限制：Ø并行计算划分计算域时，不得跨越旋转区域与静止区域的边界；Ø因此，为了进行并行计算，需要手动分割计算域；对于并行计算，STAR-CCM+全自动进行计算域的划分，用户不需要手动进行区域的划分。STAR-CD的場合为了在分区时不跨越旋转部分和静止部分的边界时，需要手动划分并行计算域。-6-尝试替换旋转区域或静止区域网格进行计算？事先准备好要替换的网格。相互替换的模型网格相对应的边界名称必须一致・・・Ø替换前的网格的计算信息会自动印射到新的网格相应的位置；Ø不改变现有模型条件即可进行计算；原型形状替换外部的计算网格进行计算替换内部旋转部分的网格进行计算-7-如何分析一定周期内的脉动？通过组合旋转坐标系和刚体运动模型就可以分析周期性的脉动。Ø运动参考坐标系模型计算量小，但是无法捕捉非定常现象的信息；Ø刚体运动模型可捕捉非定常现象的信息，但是需要一定的计算时间才可收敛；Ø因此・・・先使用运动参考坐标系计算，得到一个初始的平均流场计算结果；然后使用刚体运动模型从上述的初始平均流场开始迭代计算，得到非定常的流场信息。PressureTime先计算出初始流场信息・・・从初始流场信息开始进行非定常迭代求解评估分析非定常计算结果-8-如何分析一定周期内的脉动？（续）交替使用运动参考坐标系和刚体运动模型进行计算时，只需更改物理模型的设置即可。定常計算非定常計算当然，定常计算变换为非定常计算，需要设置相应的非定常计算控制参数。旋转速度参数是一样的。-9-如何快捷地生成旋转机械流体通道的网格？通过叶片形状和子午型线数据，可通过涡轮叶片面板快捷地得到结构化网格。读取estg,bndy文件-10-如何快捷地生成旋转机械流体通道的网格？（续）可通过局部坐标系功能方便地获取各种截面数据，比如：S1流面、S2流面和跨叶片的截面等。-11-如何快捷地生成旋转机械流体通道的网格？（续）-12-如何快捷地生成旋转机械流体通道的网格？（续）跨叶片截面“S1”流面S2流面-13-如何快捷地生成旋转机械流体通道的网格？（续）-14-如何快捷地生成旋转机械流体通道的网格？（续）动叶栅内“S2”流面上压力分布-15-如何利用PQ特性来模拟风扇运转状态？需要设定的有・・・①风扇的旋转速度等信息；②记录风扇PQ特性曲线的CSV文本文件；③叶片的安装角度；PressureVolume不用制作风扇形状，就能够使轴流风扇模型化。风扇PQ特性曲线叶片的角度等-16-如何通过CCM+计算STAR-CD的模型？把网格文件输出成ccm或ccmg格式后，即可在STAR-CCM+中进行计算。import：RCCM命令export：GEOM命令import：读入网格export：输出网格-17-怎样进一步进行更复杂的分析模拟？使用java编程可以完成更复杂的分析，如下示例：计算中用java控制旋转阀的开启CAE－成本节约和技术革新的关键技术谢谢！