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Ansys二維流體系統(tǒng)簡(jiǎn)易建模及仿真
摘要：本文模擬無(wú)葉風(fēng)扇，參考渦輪原理，建立二維流體系統(tǒng)，并使用 an sys14.0
2、對(duì)二維流體系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)易仿真與分析。
1. 無(wú)葉風(fēng)扇原理
無(wú)葉風(fēng)扇靈感來(lái)源于空氣葉片干手器。利用噴氣式飛機(jī)引擎及汽車(chē)渦輪增壓中的技術(shù)，通 過(guò)底部的吸風(fēng)孔吸入空氣，圓環(huán)邊緣的內(nèi)部隱藏的一個(gè)葉輪則把空氣以圓形軌跡噴出，最 終形成一股不間斷的冷空氣流。 工業(yè)設(shè)計(jì)師詹姆斯 戴森爵士命名他的風(fēng)扇為空氣倍增器。
以下為無(wú)葉風(fēng)扇實(shí)物及結(jié)構(gòu)原理圖（來(lái)自網(wǎng)上） 。
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二維建模
根據(jù)無(wú)葉風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)以下仿真模型（ansys做出），腔內(nèi)流動(dòng)空氣產(chǎn)生 不同氣壓，因此于小孔（L1 L4位置）產(chǎn)生壓力差，本文假設(shè)氣流從二處噴 出，經(jīng)狹縫進(jìn)入外部，理論上 L9空氣將被吸入放大后經(jīng)L10噴出。
2. 仿真操作流程及截圖
1） 建立上圖所示模型（較為復(fù)雜，此處略去過(guò)程）
2） 選擇CFD建立單元類型。
3） meshing tool進(jìn)行網(wǎng)格劃分
4）輸入如下參數(shù)
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B EjLCGutioiii Ctrl
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D W1P EnvironBcnT
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Equation
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5) Fluid/CDF Load
如下圖，邊界速率VX VY全部為0,出入速率設(shè)為1(VY),兩端進(jìn)出風(fēng)
口 pressure DOF 為 0
6
7、) Run Flotran,無(wú)報(bào)錯(cuò)，點(diǎn)擊 Last set 后，進(jìn)行 plot result
上為d Results
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]Firsl SeI 甸 Nftitt Set 園 Previous Set 回 Last Set S By Pick 目 By Load Ster*
7）結(jié)果及分析
Vector plot（選擇DOF solution,Velocity V,第二張為不同網(wǎng)格劃分另一仿真結(jié) 果）：
9IB »1
A
Pref crviK cb：
Pr^procr
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8、tliUll.
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contour plot(選擇 Other FLOTRAN Quantities,Total Stagnation Pressure):
Animate velocity of trace particles
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8）分析總結(jié)
本文系統(tǒng)建模不完全合理，僅供示意，可一定程度說(shuō)明問(wèn)題。由以上仿 真看出，小孔噴出小氣流，使得進(jìn)氣口氣流匯聚在系統(tǒng)后方出氣口產(chǎn)生 較大氣球（顏色表示氣流強(qiáng)度），確實(shí)滿足建模目的，但整個(gè)模型及仿 真操作過(guò)程仍需進(jìn)一步優(yōu)化來(lái)確定其合理性。
參考：
[1] wikipedia
[2] ansys_CFD_實(shí)例（二維流體CFD仿真例程）
Ansys二維流體系統(tǒng)簡(jiǎn)易建模及仿真
