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风机内空气流动仿真研究

作者:应达工业风机价格  来源:未知  浏览次数: 日期:2020-06-17 19:04

  风机内空气流动仿真研究林近山,马汝建,赵东,范勇济南大7机程学院,山汾南3,空气流动进行防真剖析,获得流体的速度压力的分布,并对风机出口处的速度场进行了数值模拟,为风机的优化设计供应了依据。

  风机有着普遍的用途,现阶段人们对风机内的空气流动和出口处的流场分布情形还不是很清楚,因而无法为风机构造的合理设计材料的选用及布流供应蔌。沦依据33是种融布局热流体电磁和声学于体的大型通用有限元软件,普遍应用于水利铁路汽车造船流体剖析等工业范畴,可在微机或工作站上运行,或许进行应力阐发热剖析流场剖析电磁场阐发等多物理场阐发及耦介阐明。而且具有强人的前17处理功能。1的流场剖析求解模块札01基于能量守恒质量守恒和动量守恒,求解流场速度卡力温度分布等参数。使用六,软件对4机内和出1处的流场进行仿真阐明。或许为4机构造的合,设计村料的选用及布流供应理论依据。他迎过对个风机内的维空气流动场1流场的数学模型l.l能量守恒方程6违度小于向虫,流动+十分接近物画。,闱1;单形式的空气流动可界说为具有常密度和没有质点扭转的活动,这是活动空气的个非常好的近似,伯努利6,咿方程给出了速度和压力13的转变尸+女=常数,此中尸是空气的静压,是常位密度,而+时叫做动,静压与动压之和为常数,知足能量守恒定律。

  1.2继续性方程在上述空气流动中,或许从势函数导出空气速度,在每点势函数有唯值。现创立直角坐标系,则仟柯点的,度,差别平行于17轴的速度分量和〃来。由速度势梯度可给出这些分请,佐位于设想等势线上的所有点具有不异的速度势函数值。这个等势线处处垂直于穿过它的流线势函数必需知足拉普拉斯儿叩方程+=,这说明对于流场中任何个区域,当个中没有空气积累时,流入它的空气必定等尸流出它的空气。可衣为+=,这就足陆续性方捏知足质量守恒定律。

  1.3动量方程动量方程是动量定理在流体力学中的应用,用千争论流体对限制其流动的同体壁面的作力。动量定理指出,感化于质点系的外力等于该质点系在力感化标的上的动量改变率2.

  设6流管中每单元单子时间内的重量流量,凭据陆续方程得山,=沿,12=61化为7动量方,1.4界限前提剖析时假定进口速度平均而且垂直于进口标的1上的流体速度为零。在所有界限上施收稿日期基金项目山东交通科技项目帮助林近山1978,男,山东寿光人,济南大学机械工程学院硕士生;马汝建1956,男,山东章丘人,济中近似认为空气性质是常数,即不随温度而转变,可获得足够的解。在这种状况下,压力就可只考虑相对值14.按照实际情形,在离风机出口相当远个宽度与风机出口宽度比拟相当大,与出口距离相当远的设想鸿沟,29,10,12,13即为所纽的界限,能够设定上的静压力为零。

  9,10,12,13上的速度分量为零。

  析。在频83中竖立维模型3.

  出口2模拟仿真应用有限元剖析软件姻33对风机出口的速度分布进行仿真剖析。风机根基参数如下风机外形尺寸1.空气件浈常数为密度为2,5 3,粘度系数为1.81父51.8,进口速度设为加,空气的雷访数为心阳⑴为空气密度为空气速度为风机直么为空气粘度系数。由较量可知空气的雷诺数大于3所以流场是湍流模型。为了获得较为的后果,使用映射网格划分,它能在鸿沟上更好的连结恒士的网格特征。

  2.1谓33模型的创设及仿真2.l.l模型单元选择及建模1.2在模型上施加界限条沣鸿沟前提的施加包罗速度山度和乐力。界限前提的施加考虑如下进速度平均,=垂直于进口速度偏向上的速度分量为零,所有鸿沟上的速度分量为零,设想界限01上的静压力为零,9江10,12,13上的速度分量为零。

  2.1.3设定叮刀141单元参数为使仿真达到更传神的效验,模型网格划分采用映射网格划分法而+采用山网格划分法1礼0丁1梭块中的几1也141甲儿剖析空气流动的参数设定包罗层流湍流模型选择迭代次数收敛准则及空气的相关特征。网格划分成效3.

  2.1.4成果后处理对所获得的成效进行后处理,获得流场出口的速度及压力分布。

  2.2仿真了局及阐明的是变量速度包罗压力,册3动能自山度动能耗卞刚1由度的收敛监测,横坐标迭代次数,纵坐标收敛尺度位,收敛监测明求解货的1北改变率,从中或许看出变量争论达到了归化收敛,变量较量效果收敛,求解完成以。

  6为风机出口的压力曲线,7为风机出口速度矢量。由5能够看出风机内的流场未获得充裕成长。由6可出口两侧显现负低压,中央偏右位置呈现正高负低压位置呈现涡漩,正高压位置呈现高速气流,这与速度矢量相吻合。由7或许看出,风机出口处形成了明明的速度梯度,因为流场内存在紊流,所以在出口的摆布两侧形成了涡漩。

  ;Ytl这能够从风机口的压力曲线以到验证。

  横坐标为迭代次数,纵坐标为收敛尺度值横坐标为出口路径,纵坐标为出口速度横坐标为出口路径,纵坐标为出口压力3结论哄骗。8软件对风机1的流场进行模拟仿真,格外对风机出口的速度分布进行了剖析,剖析后果与实际根基致,为风机构造的合理设计材料维流场仿真剖析供应了参芩依据。

  1艾伦。空气动力学活动空气的科学厘。黄志澄,张如清,译。北京国防工业出书社,1987.

  朱世久,孙建民。液压传动济南山东科学手艺出书社,范立钦,周鼎义。飞机空气动力学肘。西安西北工业大学出悦栋。通用7限元剖析。7.0实例精,1.北京电子业出书社,2003.

  5唐俊龙,黄明辉,杨平安。基于奶,的铸嘴流体耦合场维打限儿仿真阐发。锻造设备研宄。2,3.42326.



 关键词: 风,机内,空气,流动,仿真,研究,风,机内,空气,