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某型球阀的内流场参数化计算

案例概括

本案例主要运用CFD仿真软件对球阀体内流场进行设置划分。基于得到的体网格结构分析分支管内部的流体速度,压强等外流场变化。最终可直观的展示出球阀体内流场的各种特性。该案例还采用了参数化仿真的分析方法进行多种工况的对比计算,基于平台的参数化功能对球阀开度和进口流量等参数进行设计,从而得到不同状态下的仿真结果。

项目挑战

1.复杂几何模型内流场的快速获取;
2.CFD软件中Watertight Geometry Workflow的工作方法;
3.如何通过基于Mosaic技术的Hexcore-Polyhedral网格生成及并行网格技术;
4.流体求解的参数化方法。

解决方案

本案例首先对该阀门的内流场进行抽取,并使用CFD软件对球阀体内流场进行设置划分,从而并行快速获取高质量的Hexcore-Polyhedral网格。随后通过平台对该球阀的流动情况进行多工况参数化计算,并根据后处理的结果情况,来判断不同开度下的流量与阻力情况是否符合产品设计的需求。

用户价值

通过该案例的仿真计算,用户进一步了解了使用CFD软件计算阀门内流场问题的基本方法,包括几何模型的构建与简化、网格的划分、物理模型的给定、边界条件的设置、求解器算法布置、结果后处理以及参数化计算等。尤其是软件提供的水密工作流网格划分流程,这一新技术可以极大的提高用户前处理的工作效率。同时,用户也通过该案例了解到该型设备在多种工况下的流量及阻力情况,为后续该型阀门的设计与优化提供了重要的数据支撑。