基于fluent的叶轮流场分析ppt

基于Fluent 14.5离心泵内部流场数值模拟教程内容摘要：一、描述随着科学技术的进步，许多领域对水泵要求越来越高。

传统的设计方法已无法满足快节奏、高要求的现代社会。

随着计算流体力学（CFD）技术的发展，为水泵设计也带来了更好的研究方法。

应用CFD技术，通过计算机对水泵内部流场进行虚拟试验，可以快速获得外特性曲线，...一、描述随着科学技术的进步，许多领域对水泵要求越来越高。

传统的设计方法已无法满足快节奏、高要求的现代社会。

随着计算流体力学（CFD）技术的发展，为水泵设计也带来了更好的研究方法。

应用CFD技术，通过计算机对水泵内部流场进行虚拟试验，可以快速获得外特性曲线，并且能够更好的在设计阶段预测泵内部流动所产生的漩涡、二次流、边界分离、喘振、汽蚀等不良现象，通过改进以提高产品可靠性。

本教程采用IS80-65-125型水泵的水力模型，通过具体步骤希望广大同行能快速掌握运用Fluent对水泵进行CFD模拟的步骤方法。

二、建模采用Creo 2.0 M020（Peo/Engineer）进行建模。

本次教程不考虑叶轮前后盖板与泵腔间的液体（事实证明对实际结果有一定影响，为了教程方便因此不予考虑，大家可以在实际工作中加入对前后腔体液体），建模只考虑进口管部分、叶轮旋转区域部分、蜗壳部分。

对于出口管，可以根据模型的特征进行判别，本次模拟是由于出口管路对实际模拟结果影响很小，不存在尺寸急变等特征，因此去掉了出口管段，以减少网格数量。

建模如图所示：图1 建立流道模型三、网格划分建模完成后，导出*.x_t（或其他格式）格式，导入网格划分软件中进行网格划分。

网格划分软件有很多，各有各的优势，主要采用自己熟练的一种即可。

本次教程采用ICEM进行网格划分。

进口段为直锥型结构，采用六面体网格。

叶轮和蜗壳部分采用四面体非结构网格（也可以采用六面体网格，划分起来比较麻烦）。

对于工程应用，可以采用不划分边界层网格，划分边界层网格比较费时间，生成的网格数量也很高，但是从模拟的外特性曲线来看，差别不是很大，但是对于研究边界层流动对性能的影响，就必须划分边界层，对于采用有些壁面条件，也必须划分边界层（该部分查看其它教程）。

基于FLUENT的翼型管道静态混合器的流场仿真模拟摘要：本文是通过FLUENT[1]来模拟分析翼型管道静态混合器的内部流场，使应用广泛的静态混合器的混合效果得以优化。

简要分析翼片的排数和倾角、翼片的结构以及翼片的排列方式对混合效果的影响。

模拟结果表明：内置3排45°角长翼片错排结构形式的翼型静态混合器综合混合效果较优。

关键词：管道静态混合器；翼片；FLUENT；流场模拟翼型管道静态混合器的混合机理：流体在自身所具有的动能和势能下，以一定的速度沿轴线方向流进混合管，翼型静态混合器内的任意一个叶片将所在周期的流体分成四股彼此独立的流体，这四股流体沿着翼型叶片向相同的轴向的方向分流。

本文中，翼型管道静态混合器中的物料选用两相互不相溶的液体，低速流入静态混合物的翼片元件中，通过FLUENT来模拟分析翼型管道静态混合器的内部流场。

一、静态混合元件结构文献[2]中实验得知：相比矩形翼片，梯形叶片能产生更佳的混合效果，因此首选梯形叶片。

静态混合元件采用薄板内嵌在混合器管道内壁上，在此混合器内壁上定性的画上3排翼片依次等距排列，药剂入口的设计为内插式，为方便混合浓度的测定，需在该翼型静态混合器之后连接一个取样器，本取样器采用静态液-液取样。

二、静态混合器混合效果与长度的关系查阅文献[3]可知，湍流情况下，混合效果与混合长度没有关系。

层流时，混合长度与混合效果有很大关系，一般需要根据混合效果确定混合长度。

本文选用液液互不相溶的两相流体相混合，初设叶片的角度变化范围为0°-180°，在同一截面上等角度的分布4个大小一样的叶片。

流体的流动是低速低压，初步定性混合器长径比L / D=5，内径D i=400mm，管长L=2m。

用FLUENT模拟内部流场，影响两相液体混合效果的因素主要有：1、翼片在管道内部的排数；2、翼片在管道内部与内壁的倾角大小；3、翼片的具体结构形式；4、翼片的排列方式。

基于Fluent的换热器流场模拟第1章绪论 (2)1.1换热器的分类 (2)1.2 换热器研究与发展 (3)1.2.1换热器发展历史 (3)1.2.2 换热器研究及发展动向 (3)1.2.3 国外新型换热器技术⾛向 (4)第2章管壳式换热器 (9)2.1 管壳式换热器结构 (9)2.2 管壳式换热器类型 (9)2.3 换热器的安装、使⽤及维护 (10)2.3.1换热器的安装 (10)2.3.2 换热器的清洗 (10)2.3.3换热器的维护和检修 (12)2.3.4换热器的防腐 (13)2.4 换热器的强化 (14)2.4.1管程的传热强化 (14)2.4.2 壳程的传热强化 (16)第3章流体传热的研究⽅法 (17)3.1 传热学的常⽤研究⽅法 (17)3.2数值模拟的求解过程 (17)第4章基于Fluent的管壳式换热器的数值计算 (20)4.1 Fluent简介 (20)4.2 基于Fluent的三⾓形排列的换热器流畅模拟 (21)结论 (31)第1章绪论换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体，使流体温度达到⼯艺流程规定的指标的热量交换设备，⼜称热交换器，⼴泛应⽤于化⼯、⽯油化⼯、动⼒、医药、冶⾦、制冷、轻⼯业等⾏业。

随着节能技术的飞速发展，换热器的种类越来越多。

1.1换热器的分类换热器作为传热设备随处可见，在⼯业中应⽤⾮常普遍，特别是耗能量⼗分⼤的领域。

随着节能技术的飞速发展，换热器的种类开发越来越多。

适⽤于不同介质、不同⼯况、不同温度、不同压⼒的换热器结构和形式亦不相同，换热器种类随新型，⾼效换热器的开发不断更新，具体分类如下。

(1)冷、热流体热量交换的原理和⽅式基本上可分三⼤类：间壁式、混合式和蓄热式。

间壁式换热器是温度不同的两种流体在被壁⾯分开的空间⾥流动，通过壁⾯的导热和流体在壁表⾯对流进⾏换热。

间壁式换热器根据传热⾯的结构不同可分为管式、板⾯式和其他型式。

管式换热器以管⼦表⾯作为传热⾯，包括蛇管式换热器、套管式换热器和管壳式换热器等；板⾯式换热器以板⾯作为传热⾯，包括板式换热器、螺旋板换热器、板翅式换热器、板壳式换热器和伞板换热器等；其他型式换热器是为满⾜某些特殊要求⽽设计的换热器，如刮⾯式换热器、转盘式换热器和空⽓冷却器等。

fluent动静交界面叶轮机械叶轮机械是一种具有动静交界面的工程机械，它在许多领域中扮演着重要的角色。

在能源领域，叶轮机械广泛应用于水力发电和风力发电等设备中；在航空航天领域，叶轮机械被用于喷气发动机等关键设备中；在化工和制药等行业中，叶轮机械也扮演着至关重要的角色。

叶轮机械的动静交界面是指在其工作过程中，既有动力输入的动叶轮，又有通过静叶轮传递动力的静叶轮。

动叶轮通常由转动的轴和叶片组成，而静叶轮则是由固定的导向叶片组成。

动叶轮通过旋转产生动能，并将其传递给静叶轮，静叶轮则将动能转化为压力能或其他形式的能量。

这种动静交界的设计使得叶轮机械具有高效能转换和传递能量的特点。

叶轮机械的设计与制造需要考虑许多因素，如流体力学、材料科学和机械工程等知识。

流体力学是研究流体运动和力学性质的学科，对于叶轮机械的设计起着重要的指导作用。

通过对流体流动的分析和计算，可以确定叶轮机械的优化设计方案，以提高其效率和性能。

在叶轮机械的制造过程中，材料的选择和加工工艺也是至关重要的。

叶轮机械通常需要承受高速旋转和高温高压等极端工况，因此需要选择具有良好耐磨性、高强度和耐腐蚀性的材料。

同时，制造过程中的加工工艺也需要精确控制，以保证叶轮机械的几何形状和尺寸符合设计要求。

叶轮机械在不同领域中的应用也有所不同。

在水力发电中，叶轮机械被用于转换水能为机械能，通过发电机将机械能转化为电能。

在风力发电中，叶轮机械则是将风能转化为机械能，并通过发电机转化为电能。

在喷气发动机中，叶轮机械则是产生推力的关键部件，通过燃烧室中的高温高压气体驱动叶轮旋转，从而产生推力。

除了能源领域，叶轮机械还在化工和制药等行业中发挥着重要作用。

在化工工艺中，叶轮机械被用于混合、搅拌和输送等过程中，以实现物料的均匀分布和混合反应。

在制药工艺中，叶轮机械则被用于颗粒干燥和液体喷雾等过程中，以实现药物的精细处理和生产。

叶轮机械作为一种具有动静交界面的工程机械，在现代工业中发挥着重要的作用。

基于Fluent轴流式风机内部流场分析◊安徽理工大学机械工程学院代以吴宪陈鸿宇杨文杰以某型号轴流式风机为研究对象，用Gambit构建出轴流式风机内部流场分析的有限元模型，将模型导入Fluent,设置分析条件和边界条件后求解，得出风筒出口处的压力与速度云图，并通过计算得出轴流式风机的各项性能指标。

风机使用面广，种类繁多，在工业生产中利用风机产生的气流做介质进行工作，可实现清选、分离、加热烘干、物料输 送、通风换气、除尘降温等多种工作，渐渐成为人们生产生活 中不可或缺的动力机械设备。

风机内部形成复杂的湍流流场，所以为了设计出满足实际生产生活要求的风机，就需要对风机 内部流场进行有限元分析，以获得风机各项功能指标。

1建立有限元模型本文选取某型号轴流式风机进行流场分析，在solidworks中脸翻，翻结构雜如表1所示〇轮毂比径向间隙叶片数叶片安装角出风口直径电机转速0.463mm S53。

1100mm2920r/min表1在Gambit中建立轴流式风机流场分析的有限元模型。

在划 分网格时，由于轴流式风机内部流道结构复杂，集流器进口和 风筒出口处的结构较为简单，所以需要将整个流道划分成不同 区域，另外，叶轮处是旋转区域且存在叶片空间扭曲等复杂流 道，需要对该区域单独划分并加密处理。

因此采用非结构性网 格和结构性网格相结合的方法进行网格划分。

轴流式分级计算 区域网格的戈扮如图1所示。

在设置边界条件时，将集流器进口 处设置为压力入口，风筒出口设置为压力出口，将叶轮区域流 体运动类型设置为动参考系模型（MRF),该区域的壁面边界 条件类型®*为旋转壁面（Movingwall)，旋转轴为X轴。

然后 导出mesh文件。

2 Fluent求解打开FhientH维求解器，导入mesh文件，检查网格，體模型材料为空气，采用标准的k-e模型作为计算模型，环境压强 设为101325 Pa,重力影响忽略不计，设置旋转轴的转速为2920 r/min,进行求解0图1计算区域网格划分图2风筒出口处动压云图图4风筒出口处静全压云图-0.6-0.4-0.200.2 0.4 0.6图6风筒出口径向速度云图3结果分析图3风筒出口处静压云图图5风筒出口轴向速度云图图7风筒出口切向速度云图动酿现的敗流速度的大小，由图2可以看到，动压在中 心位置很低，沿径向渐渐变高。

基于Fluent船用排气净化低温等离子体反应器流场分析Fluent船用排气净化低温等离子体反应器是一种高效的气体净化设备，可以有效地降低船舶排放污染物的浓度，提高空气的质量。

本文通过对该设备的流场分析，探讨其在实际应用中的优缺点及其改进措施。

在Fluent船用排气净化低温等离子体反应器中，气体从进口进入反应器，在高电压电场的作用下，分子被分解成带电的离子和自由电子，并通过离子再组合和自由电子与分子相互结合，最终达到净化效果。

在此过程中，流场的分析非常重要，对于净化效果和设备的性能均有重要影响。

首先，分析该设备的流场特征。

在进口处，气体注入后流经导电板，在电极处形成电场，引起气体中分子的碎裂和离子的生成。

流场受到电场的作用，气体在导电板和电极之间流动，形成强电场区和弱电场区，不同电场区域的气体速度和浓度均有区别。

在这个过程中需要考虑气体的热传导、质量传输以及化学反应等影响，以此来优化反应器的结构和操作参数。

其次，分析Fluent船用排气净化低温等离子体反应器的优缺点。

该设备具有高效净化、安全可靠、适用范围广、易于维护等优点。

但是，该设备存在着能量消耗高、排放的NOx浓度高、操作温度受限等缺点。

因此，学术界和产业界正积极寻求解决这些问题的方法，以完善设备的性能。

最后，探讨Fluent船用排气净化低温等离子体反应器的改进措施。

在设备的结构设计方面，可以采用流线型设计、电极形状设计等方式来改善气体流场结构，以提高净化效率以及能量利用效率。

在操作参数的控制方面，可以采用智能控制技术来对电压、频率、温度等参数进行自适应控制，从而避免设备的过度或者不足的情况。

此外，更好的电极材料、更高效的电源、更优越的气体混合技术等技术的应用，将使Fluent船用排气净化低温等离子体反应器的效率更高，更健康的环境同时也在不断地向我们走近。

综上所述，Fluent船用排气净化低温等离子体反应器采用了先进的等离子体反应原理，通过对气体流场的分析，可以优化设备的结构和操作参数，提高其净化效率和能量利用效率。

fluent 船舶流体力学仿真计算工程应用基础Fluent 船舶流体力学仿真计算工程应用基础1. 引言Fluent 是一种流体力学仿真软件，广泛应用于船舶工程中。

本文将从基础概念开始，深入探讨 Fluent 在船舶流体力学仿真计算工程应用中的重要性，以及其在工程设计与优化中的作用。

2. Fluent 的基本原理2.1 Navier-Stokes 方程Navier-Stokes 方程描述了流体的运动规律，是 Fluent 软件的核心基础。

在船舶流体力学仿真中，通过求解 Navier-Stokes 方程，可以得到船舶在各种工况下的流场分布。

2.2 边界条件边界条件是 Fluent 中非常重要的概念，它决定了仿真计算的精度和可靠性。

在船舶流体力学仿真中，正确设定船体、液面和进出口的边界条件是非常关键的。

3. Fluent 在船舶工程中的应用3.1 流场分析利用 Fluent 可以对船舶的流场进行分析，包括速度分布、压力分布等。

这对于理解船舶的运动性能以及船舶在水中的受力情况非常重要。

3.2 阻力和推进力计算通过对船舶周围流场的仿真计算，可以准确地计算船舶的阻力和推进力，从而优化船体设计，提高船舶的性能和燃油经济性。

3.3 耦合仿真Fluent 可以与其他工程仿真软件耦合，如结构分析软件、传热分析软件等，实现多物理场耦合仿真。

在船舶工程中，这种方法可以综合考虑船体、船载设备和流场的相互影响。

4. 个人理解与观点通过对 Fluent 在船舶流体力学仿真计算工程应用中的基础概念和具体应用进行深入探讨，我对其重要性有了更深刻的认识。

在船舶工程设计与优化中，流体力学仿真计算已经成为不可或缺的一部分，而Fluent 作为行业标准软件，具有非常重要的地位。

我对于船舶流体力学仿真计算工程应用的理解也随之加深，相信在未来的工作中能够更好地应用这一技术，为船舶工程的发展贡献自己的力量。

5. 总结本文从 Fluent 的基本原理出发，深入探讨了其在船舶流体力学仿真计算工程应用中的重要性，以及具体的应用方法。