前面的内容中给大家分别介绍了铰接油管接头铰接螺栓的画法以及如何在零件中插入其他零件的做法,在这里我们新建一个零件,将所有零件组装到一个零件里,做成一个完整的油管接头部件。

那么,问题来了,这个油管接头部件内流体流动的阻力是多少呢?下面,猫亮设计给大家介绍一下如何使用Flow simulation来求解管路内的流动阻力。

solidworks管内水流动流动阻力计算

模型简化

在有限元分析中,并不是所有的模型都可以用来计算,计算前,我们要对模型简化,去除不影响计算结果的部分及对计算有影响的细微结构。

比如,下面这个模型,我们去掉了螺栓的螺纹,将接头的内孔直径由10.2mm调整到10mm,消除了接头和螺栓之间细小的缝隙等等,主要原因是一方面这些细小缝隙对结果没有影响,另外一方面,这些细小缝隙的存在会影响网格的划分。

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建立算例

打开Flow Simulation,新建一个算例,选择内部流场分析。
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由于默认流体中没有可供选择的液体油的参数,这里我们选择水来代替。

在向导中,其余设置按照默认进行。

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向导设置完成后,需要创建封盖以确定流体的计算域,在两个或者多个封盖之间封闭的区域就是我们的计算域了。

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在边界条件中插入一个边界条件,选择右侧封盖的内表面选择环境压力。

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在边界条件中再次插入一个边界条件,选择左侧封盖的内表面,添加一个入口速度,入口速度设置为0.01m/s。

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在全局网格设置中将网格精度调整为5,自动在计算域内划分网格。

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在求解目标中插入静压、总压、动压、速度目标。

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右键点击上图中的输入数据,选择计算控制选项,为了得到精确的结果,将目标收敛更改为所有目标。

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下图为划分好的网格,根据经验网格的层数可以满足计算的需求。

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以上所有设置完成后,开始求解,由于这个模型比较简单,计算速度还是比较快的。

下图为相对压力的切面图,前面我们在出口处设置了大气压力的边界条件,因此在出口处的压力为0,入口处的相对压力最大可以达到1.22pa,因此这个管路在入口流体速度为0.01m/s的时候,其流动阻力为1.22pa。

从下图可以看出,在流体流经螺栓上的小孔时产生了较大的阻力,如果为了减少管路中的阻力,可以考虑将螺栓上小孔的个数由2个更改为4个。

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最后,我们来看一下流动迹线图,从流动迹线图可以看到流体经螺栓上的小孔向右侧流出,在螺栓左侧与接头之间的空间内流体是静止的。

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