很久没有更新Flow Simulation的教程了,今天猫亮设计教大家使用solidworks做S型虹吸管内水的流动模拟。S型虹吸管在下水道用的比较多,一般也没人关注管道内水流动的情况,下面我们来计算一下,看看S型虹吸管内水是如何流动的。

模型建立

使用实体特征扫描来绘制下面这个多实体模型,外部为空心S型管路模型,管路内部为实体轮廓扫描模型,扫描管路内部特征的时候注意不要选择合并结果。

solidworks有限元流体计算模拟虹吸管内水流动

Flow Simulation分析

第一步

打开Flow Simulation,创建一个内部流场分析算例,同时勾选瞬态分析、重力、自由面。重力方向根据模型的位置和原点坐标进行调整。

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设置空气及水两种流体介质,壁面条件和初始条件采用默认值即可。

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第二步

设置计算控制选项,停止标准改为全部满足,目标收敛为所有目标。

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在结果保存中勾选周期性,同时添加下图中的几个需要计算保存的参数。

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第三步

使用Flow Simulation中的工具为管子进、出口添加封盖。

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分别选择进、出口封盖的内表面,添加一个环境压力。

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在初始条件中选择管内的实体特征,将物质浓度设置为水。

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添加全局控制目标,选择质量分量和体积分量。

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采用四级精度的网格对这个模型划分网格。

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划分后的网格如下,对于这个分析计算,网格的密度还是可以的。

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第四步

前面所有的设置完成后就可以开始计算求解了,根据电脑配置的不同,计算时间的长短会有所差别,一般来说10分针左右就可以完成计算。

在计算结果中,我们将结果切换为瞬态浏览器,在切面图中将等高线改为密度。

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播放这个瞬态过程的结果,S型虹吸管内水的流动过程如下。由于流体和管壁有一定的粘性阻力,在液体下落的过程中流体中间部分下落速度最块。

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