了解如何使用 Ansys Discovery 精化模式获得阀门性能的精确结果。
第二部分:细化模式下的仿真
阀门仿真可以在探索模式和精炼模式下进行。探索模式允许快速仿真,可在 2 分钟内获得具有一定精确度的结果,从而对设计变更进行评估。这提供了一个相对比较,以决定需要在 “完善 “模式下进行更深层次计算分析的设计。细化模式使用 Fluent 求解器获得基于网格几何体的结果。然后,每个模型将花费更多时间(10-20 分钟)来提供结果。第二篇博客将详细解释这种方法。
步骤
几何图形与第一部分中的阀门表示法相同。因此,由于本演示无需修改,步骤直接从网格划分过程开始。不过,如有需要,可随时进行修改。
- 设置
需要指出的是,”切割体 “工具在精加工模式下不可用。切换到 “细化模式 “时,如果启用了任何阀杆/圆盘位置,则会看到错误信息。要继续模拟,用户需要像往常一样使用 1) 组合工具减去体积。按照步骤选择 2) 主体积,然后选择 3) 要减去的主体和 4) 剩余的共同主体。这意味着必须创建三个额外的流体域,或者复制文件并相应修改流体域。不过,可以继续使用参数表。这意味着,通过选择 “全部更新 “选项,用户可以针对给定的保真度级别运行一整套模拟。需要注意的是,在 “细化 “模式下,由于使用的是计算网格,因此模拟时间会比 “探索” 模式有所增加。
- 网格划分
细化模式允许在计算网格的基础上求解 CFD 模型。全局和局部控制可用于创建网格:1)保真度条可用于探索模式中的一般细化,2)在 “模拟选项卡”> 保真度下,用户可选择全局或局部按钮。在本演示中,应用的是全局控制。默认选项是 “自动确定尺寸”,但选择的方法是 3) “曲率和接近度”,因为它允许很好的细化程度,包括充气层的数量。最后,点击所示图标创建 4) 网格。为进行收敛分析,本演示创建了三个网格。首要目标是确定压降与流速的关系曲线,并将其与探索模式下获得的曲线进行比较。 用户选择网格划分方法后,可使用屏幕右下角的图标 4) 生成网格,如上图所示。更多仿真工具可在 “仿真选项卡”> 物理> “仿真选项 “中设置。
- 结果
在第一部分中,对不同保真度值和各种入口速度(随后用于计算各种流速)的多个模型进行了求解。从图中可以看出,”细化 “模式下的收敛解与根据各入口流速模拟的平均值绘制的曲线(2 号线)相似。对于小于 307 LPM 的流速,1 号线的压降略低于 2 号线的预测值。然而,当流速较高时,情况正好相反。
最后,对其余阀杆/阀盘位置重复上述步骤,包括创建网格、更新参数表和获取结果,以获得最后一条曲线:阻力系数与阀门开度的关系曲线。在这里,由于保真度最高,收敛后的解决方案接近探索模式预测的上限;不过,请注意,在探索模式下,用户无法控制网格。 总结如下因此,最好还是进行详细的模拟,但探索提供了一个合适的范围。