SOLIDWORKS Flow Simulation全局旋转与局部旋转的应用

日期:2022-05-19 11:07:42 发布者: ICT -Bale Zhou 浏览次数:

当我们在SOLIDWORKS Flow Simulation遇到有旋转的情况时,我们会考虑设置全局旋转或局部旋转。设置全局旋转时,所有组件均参与旋转;而设置局部旋转时,只有包括在旋转区域内的组件参与旋转,那这两种情况该如何设置呢?

当我们在SOLIDWORKS Flow Simulation遇到有旋转的情况时,我们会考虑设置全局旋转或局部旋转。设置全局旋转时,所有组件均参与旋转;而设置局部旋转时,只有包括在旋转区域内的组件参与旋转,那这两种情况该如何设置呢?请看下文的实例:

l  离心泵:

1.      该离心泵模型由叶轮、盖子以及3个封盖组成,实例是研究空气通过具有旋转叶轮离心泵的流动情况。空气通过进口封盖沿垂直于封盖表面的方向流入离心泵内部,通过旋转的叶轮从出口封盖流出,见图1。

图1

2.      通过向导设定分析类型为内部流动,旋转类型为全局旋转,参考轴为Z轴,角速度为-209.43951rad/s(2000rpm)。见图2:

说明: C:\Users\bale\AppData\Local\Temp\SNAGHTML173c893.PNG

图2

3.      插入进口封盖的边界条件为入口体积流量0.3m3/s,出口封盖的边界条件为环境压力。见图3:

说明: C:\Users\bale\AppData\Local\Temp\SNAGHTML1496fa9.PNG

图3

4.      该离心泵只有叶轮转动,而其余组件不参与旋转,因此需要将这些组件视为“定子”的真实壁面。选择插入边界条件,在打开的属性管理器中,选择盖子,在类型下选择“壁面”,设置为“真实壁面”,勾选“定子”。在全局旋转下,不参与旋转的组件必须视为“定子”。如图4所示:

说明: C:\Users\bale\AppData\Local\Temp\SNAGHTML15cc873.PNG

图4

5.      计算结果,如图5所示:

图5

l  CPU散热器 

1.      该CPU散热器模型由风扇、散热片、卡座、风扇附件等组成,实例是研究散热器冷却CPU芯片的情况。通过一定转速转动的风扇带动CPU芯片周围的空气流动,通过散热片来降低CPU芯片温度,见图1。

说明: C:\Users\bale\AppData\Local\Temp\SNAGHTML1db99e7.PNG

图1

2.      通过向导设定分析类型为外部流动,旋转类型为局部旋转,勾选固体内热传导。见图2:

说明: C:\Users\bale\AppData\Local\Temp\SNAGHTML1bed64a.PNG

图2

3.      局部旋转区域设置需注意的细节,红色区域为局部旋转区域。见图3

图3

4.      插入旋转区域,选择将风扇完全包裹住的组件(Rotation Region),角速度为-460.766923 rad/s(4400rpm)。见图4:

图4

5.      该散热器中只有风扇转动,而其余组件不参与旋转,因此需要将与局部旋转区域相交的面或组件视为“定子”的真实壁面。选择插入边界条件,在打开的属性管理器中,选择卡座与旋转区域相交的面以及风扇附件,在类型下选择“壁面”,设置为“真实壁面”,勾选“定子”。在局部旋转下,不参与旋转的面或组件必须视为“定子”。如图5所示:

说明: C:\Users\bale\AppData\Local\Temp\SNAGHTML1cae8a2.PNG

图5

6.      计算结果,如图6、7所示:

图6

图7