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CFX后处理示例:矢量图生成与设置

【摘要】:在CFX中进行后处理的部分叫CFX-Post。矢量图的详细信息如图3.2-33所示,位置选择Plane1,Sampling选择Vertex,其他默认,如图3.2-33a所示。图3.2-33 矢量信息设置图3.2-34 矢量图生成云图1)单击任务栏中“Contour”,指定名称,命名为Press。

在CFX中进行后处理的部分叫CFX-Post。在进行后处理之前,如果想要获得的是有关水泵外特性的,那么关心的是如何从计算结果中获得有关扬程、转矩以及由此来计算水泵效率,而对于科研人员,根据研究内容的不同,可能关心更多的是各种云图矢量图等。下面对这两类均做一下简单介绍。

本例中重点介绍扬程的读取及泵效率的计算。

1.扬程读取

如图3.2-28所示,双击“Expressions”中的“head”公式,显示扬程为42.0236m,此为双叶片污水泵在1.2Q工况下的扬程。通过下式可以计算得泵的有效功率Pe=1000×10×(800×1.2/3600)×42/1000=112kW。

P=ρgQH/1000(kW)

式中,ρ为泵输送液体的密度,kg/m3g为重力加速度,m/s2Q为泵的流量,m3/s;H为泵的扬程,m。

2.转矩读取

如图3.2-29所示,读取叶轮转矩为863.133N·m,再读取泵腔水体中盖板处壁面转矩,73.0816N·m,将两转矩相加,运用下式计算得到总功率:

P=(863+73)×1450/9552=142kW

P=Mn/9552(kW)

式中,M为读取的扭矩,N·m;n为泵的转速,r/min。

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图3.2-28 计算扬程读取

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图3.2-29 转矩读取

3.效率计算

计算泵效率η=Pe/P=112/142×100%=78.9%,即双叶片污水泵在1.2Q工况下全流场数值模拟的泵效率已计算得出。通过改变泵出口质量流量可以改变工况点,然后用相同的方法得出泵在不同工况点下的效率,可以绘制出泵外特性曲线。

4.图像处理

下面接着介绍CFX-Post中各种云图、矢量图的制作方法。

(1)创建平面

在几何图形上创建横截面

1)首先在控制树栏关闭几何图形的显示,勾掉“Wireframe”选项,如图3.2-30所示。

2)在任务栏中单击“978-7-111-52131-0-Chapter03-293.jpg”,下拉列表中选择Plane选项,并指定名称,默认为Plane1,单击【OK】,如图3.2-31所示。

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图3.2-30 关闭几何图形显示

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图3.2-31 设置平面

3)在平面信息中,平面生成方法是XYPlane,Z值为0(mm),其他默认,单击【Apply】。在图形界面上生成平面,如图3.2-32所示。

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图3.2-32 平面设置

(2)生成矢量图

1)在任务栏中单击“矢量978-7-111-52131-0-Chapter03-297.jpg按钮,并指定名称,默认为Vector1。

2)矢量图几何设置。矢量图的详细信息如图3.2-33所示,位置选择Plane1,Sampling选择Vertex,其他默认,如图3.2-33a所示。

3)颜色设置。范围改成Local,其他默认,单击【OK】,如图3.2-33b所示。

4)生成的矢量图如图3.2-34所示。

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图3.2-33 矢量信息设置

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图3.2-34 矢量图

(3)生成云图

1)单击任务栏中“Contour978-7-111-52131-0-Chapter03-300.jpg”,指定名称,命名为Press。

2)云图几何设置。位置设为Plane1,变量为Pressure,范围是Local,其他默认,单击【Apply】,如图3.2-35所示。也可在“#of Contours”栏中设置云图显示数。

3)生成的压力云图如图3.2-36所示。

4)对于湍动能、速度、总压等云图,只要将上面的变量改变即可。如果想看其他表面的云图,则需要在Location中进行选择。

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图3.2-35 云图信息设置

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图3.2-36 压力云图