石家莊風(fēng)機(jī)網(wǎng)格模型

作者：石家莊風(fēng)機(jī)　　　　　日期：2014-10-17　　　　　瀏覽：2596　　　　　

Gambit中的網(wǎng)格分為結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格要求網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)的所有點(diǎn)具有相同的視鄰單元,這樣會(huì)使復(fù)雜外形處的貼體網(wǎng)格生成比較困難。

結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格一般質(zhì)量好,很容易實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)的邊界擬合,但其只適用于形狀規(guī)則的圖形。同結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格相比,非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格不要求網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)的內(nèi)部點(diǎn)具有相同的晚鄰單元,在采用自適應(yīng)技術(shù)基礎(chǔ)上,網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的分布較隨意,具有一定的靈活性,適用于處理復(fù)雜的邊界。在本文中動(dòng)葉段是由三維扭曲葉輪輪廟組成的流道,形狀很復(fù)雜,如果采用分塊的方法劃分結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,不僅會(huì)增加網(wǎng)格劃分的工作量,更會(huì)造成數(shù)據(jù)傳遞的誤差累計(jì),影響模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。所以本文中動(dòng)葉段的網(wǎng)格釆用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格[51】[52],圖2.6給出了風(fēng)機(jī)和葉片網(wǎng)格圖。

動(dòng)葉段:動(dòng)葉輪廓為三維扭曲狀,形狀較復(fù)雜,且為軸流風(fēng)機(jī)做功的關(guān)鍵部件,其周?chē)W(wǎng)格的質(zhì)量是決定模擬計(jì)算精度的關(guān)鍵,所以在對(duì)動(dòng)葉部分劃分網(wǎng)格時(shí)應(yīng)選擇相對(duì)較小的網(wǎng)格尺寸,使生成的網(wǎng)格相對(duì)比較密。本文先對(duì)動(dòng)葉的壓力面和吸力面等六個(gè)面劃分面網(wǎng)格,然后對(duì)動(dòng)葉段流域劃分體網(wǎng)格。因?yàn)榱鶄€(gè)面相對(duì)獨(dú)立且形狀較規(guī)則,所以面網(wǎng)格釆用四邊形網(wǎng)格;體網(wǎng)格釆用四面體/六面體混合網(wǎng)格。

后導(dǎo)葉段:后導(dǎo)葉段中包括后導(dǎo)流器,為了保證具有較高的計(jì)算精度> 其周?chē)W(wǎng)格質(zhì)量要求也比較高。本文同樣先對(duì)后導(dǎo)流器外表面劃分面網(wǎng)格,后劃分體網(wǎng)格,面網(wǎng)格釆用四邊形網(wǎng)格,體網(wǎng)格釆用四面體/六面體網(wǎng)格。

進(jìn)口段:進(jìn)口段為圓筒的Z分之一。進(jìn)口段包括導(dǎo)流罩部分,為了劃分網(wǎng)格方便,本文在劃分網(wǎng)格時(shí)將進(jìn)口段一分為二,一部分全部是圓筒的Z分之一,另一部分包含導(dǎo)流罩部分,在對(duì)后者劃分網(wǎng)格時(shí),首先采用三角形網(wǎng)格對(duì)導(dǎo)流罩的圓弧面劃分面網(wǎng)格,然后采用四面體/六面體網(wǎng)格對(duì)此部分劃分體網(wǎng)格;前者形狀規(guī)則,直接采用以六面體為主的Hex/Wedge方法劃分體網(wǎng)格,為了節(jié)約計(jì)算資源,縮短計(jì)算時(shí)間,此部分網(wǎng)格尺寸也可以稍微較大一些。

對(duì)于不同的流動(dòng)工況,如風(fēng)洞的流動(dòng)或繞飛機(jī)的流動(dòng),其控制方程都是相同的,流場(chǎng)相差很大的原因是定解條件不同。對(duì)于非定常問(wèn)題,定解條件(包括初始條件和邊界條件)決定了從控制方程得到的特解。一般計(jì)算表明,只要初始條件符合一定要求,它對(duì)最終的計(jì)算結(jié)影響較小。邊界條件是指求解區(qū)域的邊界上所求解的變量或其一階倒數(shù)隨地點(diǎn)及時(shí)間的變化規(guī)律。對(duì)于任何類(lèi)型的FLUENT計(jì)算,都需要給出邊界條件,而邊界條件的設(shè)置直接影響到計(jì)算結(jié)果的精度。本文為定常計(jì)算,只關(guān)心風(fēng)機(jī)在穩(wěn)定流場(chǎng)時(shí)的氣動(dòng)性能,所以不考慮初始條件。流場(chǎng)計(jì)算所需要的邊界條件主要。