風機廠風機模型求解結果及后處理
作者:石家莊風機 日期:2014-12-31 瀏覽:1475
石家莊風機廠石家莊風機石家莊市風機廠石家莊風機維修石家莊風機銷售
3.5.1收斂曲線及監(jiān)視結果
在Fluent軟件Monitors模塊中設置求解監(jiān)視器,首先對殘差曲線監(jiān)視器(Residual Monitors)進行設置,將continuity、x—velocity、y-velocity、z—velocity、k、epsilon等參數的最大殘差值設置為O.0001。本章主要關注的求解對象是Savonius風機廠風機葉片對于旋轉軸的動態(tài)轉矩,因此在Monitors模塊添加對于葉片轉矩的監(jiān)視器,即Moment Monitor,定義監(jiān)視對象名稱為Torque,定義旋轉軸起點為(0,0,0),定義旋轉軸方向為(0,l,O),定義監(jiān)視目標為Savonius風機廠風機葉片Blade,并將每一時間步計算得到的轉矩數據寫入到名稱為torque的文件,便于后期數據處理使用。經過約6~8個小時的計算求解完成,計算得到的殘差曲線和轉矩監(jiān)視曲線如圖3.10和圖3—1l所示。迭代步數約為2700步,從殘差曲線可以發(fā)現經過開始的震蕩期后,每一個計算步都已達到收斂;從轉矩監(jiān)視曲線可以發(fā)現在第2.3個轉矩周期之后轉矩曲線已經趨于穩(wěn)定。值得注意的是,Fluent轉矩監(jiān)視曲線中Cm的數值并非轉矩值,而是Fluent默認參數計算得到的數值,實際轉矩與Cm數值的比值為O.6125,具體轉矩數值可以根據輸出的torque文件中的數據計算得到,根據得到的轉矩數值通過式(2.6)可以計算得到動轉矩系數,進一步進行接下來的研究。
3.5.2 Results模塊后處理
通過Results模塊對Fluent求解結果進行后處理,可以得到分析所需的各種數據。通過Timestep selector功能,可以方便地選擇關注的各時間點以觀察其流場特征。由圖3.11可知,t=0.05s之后流場已經趨于穩(wěn)定,此時仿真得到的流場特征可以為后續(xù)研究所用。圖3—12、3—13和3.14分別描述了t=-0.14s,t-=0.155s和t----0.17s時扭角為90。的Savonius風機廠風機葉片附近的流場特征。
針對直葉片型Savonius風機廠風機在運行過程中動轉矩震蕩幅度較大、平均動轉矩系數較小的缺點,確定使用扭曲方式對葉片進行變異設計的研究方案。選取葉片重疊比說、葉片高徑比彳尸、葉片扭角a、葉片弧度臼四個結構參數作為變量,利用Matlab編程設計葉片特征曲線點云,結合Pro/E基于特征建模的特點,對變異葉片進行參數化建模。利用ANSYS Workbench提供的協同仿真環(huán)境平臺,使用Meshing作為網格劃分工具,使用Fluent作為流場求解工具,建立起完善的針對葉片旋轉運動數值模擬的仿真體系,并對不同結構參數的風機廠風機葉片進行仿真分析,以供后文數據分析使用。