STAR-CCM+:离心风扇仿真(稳态转动参考系)

2025-06-29 05:39:47

模型描述:一个简化的离心风扇,扇叶随轴以2000 rpm转速旋转,风道其他位置静止。进气口风速5 m/s,出口为大气压。采用转动参考系的方法仿真达到稳态时风扇内空气流动状态。

工具/原料

Simcenter STAR-CCM+ 2020

模型导入

1、打开STAR-CCM+,新建simulation,选择Parallel on Local Host,Compute Processes根据自己电脑配置选择,点击OK。

2、点击File>Import>Import Volume Mesh,导入模型文件,保存为fan_mrf.sim。模型分为两部分,一部分是静止的Fluid域,另一部分是旋转的Rotating域。这里要注意,虽然模型分为两个域,但实际上都属于空气域,不包含扇叶和轴等固体。

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创建参考系

1、点击Tools > Reference Frames,右键新建Rotating,Rotation Rate设为2000 rpm,其他默认。

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2、将创建的旋转参考系应用至Rotating域。展开Regions > Rotating > Physics Values > Motion Specification,Reference Frame选择Rotating。

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边界条件

1、同时展开Regions下Fluid和Rotating的全部Boundaries,同时选择两个域的Interface1,右键Create Interface,创建入口区域和旋转域的交界面。

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3、展开Regions > Fluid > Boundaries > Inlet> Physics Values,Velocity Magnitude设为5 m/s。

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5、固定旋转域的外壁面。展开Regions > Rotating > Boun蟠校盯昂daries >稆糨孝汶; Walls> Physics Conditions,Tangential Velocit Specification选择Fixed,Reference Frame Specification选择Lab Frame。

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3、展开Stopping Criteria > Maximum Steps,设为600。

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2、新建Vector Scene,展开Scenes > Vector Scene 1 > Vector 1,Parts选择Plane Section。同理,在Outline下的Parts也只选择PlaneSection。点击Color Bar,将Title Height设为0.04,Label Height设为0.035。

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创建报告

1、创建报告监测进气平均压力。右键Reports选择New Report> Surfa罕铞泱殳ce Avera爿讥旌护ge,重命名为Area Averaged Inlet Pressure,Field Function选择Pressure,单位选择Pa,Parts选择截面Inlet。右键Create Monitor and Plot from Report。

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2、进气压力曲线。

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