锥阀一定开度下内流体的流动分析
锥阀一定开度下内流体的流动分析一、实例概述本研究对象为外流式有座锥阀,其结构如图1所示,锥阀主要由阀座、阀芯及阀芯凸台等组成,d=100mm,D=107mm,半锥顶角,锥阀内的流体流动为单向流,本实例中采用水作为介质进行学习分析。锥阀的几何简化模型如图2所示。图1 锥阀结构原理图 图2 锥阀的几何简化模型二、 模型建立1. 启动gambit,创建好新文件,在主菜单中Solver下选择Fluent5/6求解器。2. 绘制点(0,0,0)、点(0,150,0)、点(-3.5,153.5,0)、点(-90,153.5,0)、点(-90,223.5,0)、点(0,223.5,0)、点(0,180.5,0)、点(-8.5,180.5,0)、点(-8.5,167,0)、点(50,127,0)、点(100,0,0)、点(100,150,0)、点(103.5,153.5,0)、点(190,153.5,0)、点(190,223.5,0)、点(100,223.5,0)、点(100,180.5,0)、点(108.5,180.5,0)、点(108.5,167,0),共十九个点。3. 简历两点间的线段,共二十条。如图:4.生成几何面,如图: 三、 网格划分1. 边的网格划分选择OperationMeshEdge,打开Mesh Edges对话框,在Spacing中输入数值,选择要操作的边,然后单击Apply按钮。边的网格划分,如图: 2. 面的网格划分选择OperationMeshFace,打开Mesh Faces对话框,在Spacing中输入数值,选择要操作的面,然后单击Apply按钮。面的网格划分,如图: 四、边界条件类型的指定选择OperationZones打开Specify Boundary Types对话框,指定边界类型,定义为自由流出,如图:五、 mesh文件的输出选择fileExportMesh就可以打开输出文件对话框,须选中Export 2-D(X-Y)Mesh,表示输出的为二维模型网格文件,如图:六、 求解计算1. 打开FLUENT6.3.26,选择2d计算器。2. 读入123456.mesh文件并检测,如下:> Reading "C:Documents and SettingsAdministrator123456.msh". 401 nodes. 108 mixed wall faces, zone 3. 7 mixed outflow faces, zone 4. 7 mixed outflow faces, zone 5. 10 mixed velocity-inlet faces, zone 6. 602 mixed interior faces, zone 8. 334 quadrilateral cells, zone 2.Building. grid, materials, interface, domains, zones,default-interiorzone-1zone-2zone-3wallfluid shell conduction zones,Done.3. 执行Gridscale命令,设置计算区域尺寸。4. 执行DefineModelsSolver命令,进行模型设置。5. 执行DefineOperatingConditions命令,进行操作环境的设置,设置环境为1 个大气压,且不考虑重力。6. 执行DefineMaterials命令,定义流体为水,如图:7. 执行DefineBoundaryConditions设置边界条件,如图: 8.执行SolveControlsSolution进行求解参数的设置,设置Pressure-Velocity Coupling对应的求解方式为SIMPLEC;Doscretization对应的Pressure差分方式为SecondOrder;Momentum对应的差分方式为SecondOrderUpwind,如图:9.执行SolveInitializeInitialize命令,进行初始化操作,设置ComputeFrom为zone-1,依次单击Init、Apply和Close,如图:10.执行SolveMonitorsResidual命令,打开残差图,如图:11.执行FileWriteCase & Data命令,保存当前Case和Data文件。12.执行SolveIterate命令开始迭代,如图: 13.执行DisplayContours命令,显示速度轮廓,如图: 14.执行PlotXYplot命令,显示某边上的速度剖面,如图: 15.保存case文件。16.安全退出FLUENT。