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現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中的數(shù)值模擬和軟件

  數(shù)值模擬離不開(kāi)軟件淤刃,商用軟件方便方占、可靠悯堂,通用性強(qiáng)详贿,信任度高活益,現(xiàn)在計(jì)算流體力學(xué)的公認(rèn)、通用的商用軟件有FLUENT藐篡,STAR CD和PHEONIX等百膳,目前最流行的是FLUENT翰发,其最新版為FLUENT6.1辑剿,其前、后處理很好,且和其它軟件連接也方便坚浩。但有了軟件和會(huì)數(shù)值計(jì)算的人赋遇,不等于就可順利進(jìn)行風(fēng)機(jī)性能預(yù)估數(shù)值模擬,更不是一勞永逸绵估,因?yàn)橛幸韵吕щy:

  1炎疆、對(duì)整機(jī)流場(chǎng)數(shù)值模擬的前處理-幾何建模和網(wǎng)格生成不太容易,建模要考慮模擬實(shí)際的實(shí)驗(yàn)裝置和邊界條件處理国裳,所以整機(jī)前形入、后還需附加管道或風(fēng)室,建模不當(dāng)則全功盡棄缝左。網(wǎng)格生成則受目前計(jì)算條件限制亿遂,網(wǎng)格點(diǎn)一般小于100萬(wàn)個(gè),這么多網(wǎng)格點(diǎn)對(duì)于整機(jī)模擬只能用局部加密網(wǎng)格渺杉,在物面附近和葉片前后及間隙中加密蛇数,如何加密和生成網(wǎng)格需要有風(fēng)機(jī)計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)和技巧,否則會(huì)嚴(yán)重影響計(jì)算的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性是越;  

  2耳舅、正如前述,成功的風(fēng)機(jī)流場(chǎng)數(shù)值模擬的前提是需要有一個(gè)好的氣動(dòng)力設(shè)計(jì)倚评,確保風(fēng)機(jī)所有流道中只發(fā)生小的分離浦徊。在優(yōu)化計(jì)算時(shí),還需要不斷地分析流場(chǎng)呈篱、改變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)和改進(jìn)工程設(shè)計(jì)质脐,所以要求計(jì)算人員不僅熟悉復(fù)雜流動(dòng)計(jì)算,還要有豐富的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)臣塑,這樣的條件并不容易滿足嗜谎;

  3、數(shù)值模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合也是不容易的特干,因?yàn)閿?shù)值模擬結(jié)果對(duì)建模早知、網(wǎng)格、邊界條件處理涨剧、湍流模式選取和數(shù)據(jù)處理等均很敏感南砰。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn),即使有了合適的商用或?qū)S密浖纾茨壳暗挠?jì)算條件在風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)工況附近涨拣,數(shù)值預(yù)報(bào)風(fēng)機(jī)的總體性能參數(shù),如風(fēng)量铜缠、全壓它褪、靜壓和效率可以和性能試驗(yàn)結(jié)果吻合很好饵骨,但需要有多次工程設(shè)計(jì)、數(shù)值模擬和樣機(jī)試驗(yàn)的循環(huán)才能做到茫打,這需要時(shí)間和錢(qián)財(cái)居触。


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