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叶片泵设计后处理：压力及速度分布观测与比较

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：图4.1-58 进出口总压图4.1-59 转矩图4.1-60 模拟数据与试验数据对比4.创建平面1）在几何图形上创建横截面。4）生成的矢量图如图4.1-67所示。图4.1-67 速度矢量图图4.1-68 云图命名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，如图4.1-69所示。图4.1-72 时间步选择框图4.1-73 不同时刻叶轮内部压力分布3）同样可以对蜗壳内断面压力及速度分布进行观察，如图4.1-74所示。

1.将结果文件导入CFX-Post

在开始按钮中选择【所有程序】→【ANSYS14.5】→【Fluid Dynamics】→【CFX-Post14.5】，导入前面计算的结果文件。

2.水泵外特性

1）在【Expressions】中可以看到各种监测方程，在前处理中设置的三个方程都可以在其中找到，如图4.1-58所示。

2）在【Calculators】中单击【Function Calcular】功能选择【torque】。位置选择叶轮水体，设置为Z轴，单击【Calculate】，读出叶轮水体对Z轴的转矩，如图4.1-59所示。

3.模拟及试验结果对比

通过数值模拟，得到各个所需结果。利用结果数据绘制曲线，将定常结果、非定常时均化结果及试验数据进行对比，如图4.1-60所示。

图4.1-58 进出口总压

图4.1-59 转矩

图4.1-60 模拟数据与试验数据对比

4.创建平面

1）在几何图形上创建横截面。首先关闭几何图形的显示，勾掉Wireframe选项，如图4.1-61所示。

图4.1-61 关闭几何图形显示

2）在任务栏中单击【Location】，选择【Plane】选项，并指定名称。默认为Plane1，单击【OK】，如图4.1-62所示。

图4.1-62 创建平面

3）在平面信息中，平面生成方法是【XY Plane】，Z值为0（mm），其他默认，单击【Apply】。在图形界面上生成平面，如图4.1-63所示。

图4.1-63 平面设置

5.生成矢量图

1）单击任务栏中的【矢量】按钮，并指定名称，默认为Vector1，单击【OK】，如图4.1-64所示。

2）矢量图几何设置。位置选择Plane1，“Sampling”选择Vertex，其他默认，矢量图的详细信息如图4.1-65所示。

图4.1-64 指定矢量名称

3）颜色设置。范围改成“Local”，其他默认，单击【OK】，如图4.1-66所示。

4）生成的矢量图如图4.1-67所示。

图4.1-65 矢量图几何设置

图4.1-66 颜色设置

6.生成云图

1）单击任务栏中【Contour】，指定名称，命名为Press，单击【OK】，如图4.1-68所示。

图4.1-67 速度矢量图

图4.1-68 云图命名

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4.1-69所示。

3）生成的压力云图如图4.1-70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。

7.非定常后处理

1）创建经过叶轮平面及压力云图，如图4.1-71所示。

图4.1-69 云图信息设置

图4.1-70 压力云图

图4.1-71 叶轮压力云图

2）单击工具栏【】，进行非定常时间的选择。选择任意时刻，单击【Apply】，如图4.1-72所示。通过对比不同时刻，可以观察到叶轮中截面压力分布及转动位置都发生了变化，如图4.1-73所示。

图4.1-72 时间步选择框

图4.1-73 不同时刻叶轮内部压力分布

3）同样可以对蜗壳内断面压力及速度分布进行观察，如图4.1-74所示。

4）此外，通过对内部监测点的压力进行监测，可以得出如图4.1-75所示压力脉动时域图，其中图a为蜗壳流道内监测点位置，图b为蜗壳内压力脉动时域图。

图4.1-74 不同时刻蜗壳断面压力和速度分布

图4.1-74 不同时刻蜗壳断面压力和速度分布（续）

图4.1-75 蜗壳内部压力检测

总之，通过非定常数值计算可以更深入了解蜗壳式离心泵的内部流动信息，读者可根据具体目标进行学习。