曲线图绘制软件_OpenFoam离心泵数值仿真及不同CFD软件间对比
离心泵是工业上广泛使用的泵类,已广泛应用于石油、化工、航空、医药、冶金等行业。离心泵通过旋转叶轮将机械能从电动机传递到流体中,从而增加流体压力。流体从进口流入叶轮中心,再沿叶轮叶片外缘排出。
本计算分别使用Fluent、StarCCM、OpenFoam三款软件对其进行多重坐标系稳态计算。并对比这三款软件间计算结果差异性。
一、网格划分
本算例格为多面体划分(如图1),网格单元总数为344.6万个。
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图1 离心泵几何形状
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图2 pump网格(a)
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图3 pump网格(b)
二、物性参数
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三、边界参数
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四、各软件求解器参数设置
Starccm求解器参数设置:湍流模型采用SST(Menter)K-Omega,湍流对流项选用二阶;分离流对流项为二阶,壁面函数选用全y+壁面处理;梯度插值格式为混合高斯-LSQ,精度为二阶;求解流场数值方法为simple分离流算法,迭代3000步。
Fluent求解器参数设置:湍流模型采用SST K-Omega,压力插值选用PRESTO!,动量离散格式选用二阶迎风,湍流对流项离散选用二阶迎风,梯度插值格式为Least Squares Cell Based,解流场数值方法为Coupled耦合算法,库朗数为5,迭代3000步。
OpenFoam求解器参数设置:湍流模型采用SST K-Omega,动量离散格式为一阶迎风格式,湍流对流项离散格式为一阶迎风格式,梯度离散格式为Gauss linear二阶高斯积分格式,求解流场数值方法为simple分离流算法,迭代3000步。
五、计算结果分析
根据计算结果绘制出三款软件不同质量流量工况下离心泵扬程、转轮力矩、效率及转轮轴向力曲线图(如图4-7)。
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图4 质量流量-扬程曲线图
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图5 质量流量-力矩曲线图
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图6 质量流量-效率曲线图
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图7 质量流量-轴向力曲线图
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