本案例演示利用Fluent中的混合平面模型计算轴流风扇内流场。
 

1 问题描述

本案例要计算的几何模型如下图所示。模型包含一个旋转区域及一个静止区域组成。其中旋转区域包含9个叶片，静止区域包含12个叶片。本次计算只考虑一个叶片通道。由于旋转区域与静止区域的周期角不同，因此采用混合平面模型进行计算。
 

上游入口边界使用压力进口，在下游出口边界使用压力出口。环境空气被吸入风扇(在0 Pa的总压力下)，并被排回环境中(0 Pa的静压)。旋转区域转速为1800 rpm。

2 Fluent设置

• 以3D、Double Precision模式启动Fluent
• 读入计算网格fanstage.msh

2.1 General设置

• 修改角速度单位为rpm

2.2 Models设置

• 选择使用Realizable k-epsilon湍流模型，激活Enhanced Wall Treatment壁面处理

2.3 定义混合平面

• 点击按钮Mixing Planes…打开混合平面设置对话框

• 如下图所示设置参数，点击Create按钮创建混合平面

2.4 计算区域设置

• 设置旋转区域fluid-rotor旋转速度为1800 rpm，旋转方向为z轴负方向

• 设置fluid-stator旋转方向为z轴负方向

2.5 边界条件设置

• 批量修改周期边界

• 将周期边界设置为Rotational类型

• 其他参数保持默认设置

2.7 定义监控

• 监控出口流量

2.8 初始化计算

• 采用Hybrid Initialization进行初始化

2.9 迭代计算

• 设置迭代500次

3 计算结果

• 查看流量平衡

• 查看动叶片上静压分布

其他后处理略。
 

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