如果有一个封闭的杯子,上面有两根吸管,一根长一根短,内部液面的位置在两根水管下部管口之上,那么在在吸水时里面的过程怎样呢?

猫亮设计用Flow Simulation来给大家解答一下。

模型建立

随便建立一个模型,外部形状如下。

Flow Simulation瞬态分析模拟吸管吸水过程

下图为中间剖面视图。这个其中壳体和两根吸管做为一个实体,液体单独做为一个实体,最后管口上的两个封盖是在Flow Simulation内使用封盖工具创建的。

Flow Simulation瞬态分析模拟吸管吸水过程

Flow Simulation分析

使用向导工具,选择内部分析,勾选瞬态分析、重力、自由面,根据全局坐标系,将重力中的加速度改到Y方向上。

Flow Simulation瞬态分析模拟吸管吸水过程

选择空气和水两种介质,其余均为默认。

Flow Simulation瞬态分析模拟吸管吸水过程

在simulation左侧项目中,使用鼠标右键点击输入数据,打开计算控制选项,设置计算收敛条件。

Flow Simulation瞬态分析模拟吸管吸水过程

由于是瞬态分析,在计算中需要保存瞬态分析的结果,在保存内勾选周期性,选择需要保存的数据。

Flow Simulation瞬态分析模拟吸管吸水过程

由于这里是瞬态分析,计算量较大,我们采用2D模拟能够大大缩短计算时间,将Z方向调整为0.001m。

Flow Simulation瞬态分析模拟吸管吸水过程

设置初始条件,将前面绘制代表液体的实体定位为水。

Flow Simulation瞬态分析模拟吸管吸水过程

设定边界条件,选择左侧封盖的内表面,设定为环境压力。

Flow Simulation瞬态分析模拟吸管吸水过程

选择右侧封盖的内表面,设置出口条件,将出口速度设置为0.001m/s。

Flow Simulation瞬态分析模拟吸管吸水过程

设置计算目标。

Flow Simulation瞬态分析模拟吸管吸水过程

设置全局网格参数,采用3级网格精度。

Flow Simulation瞬态分析模拟吸管吸水过程

在局部网格中选择代表水的实体,并对其单独划分网格。

Flow Simulation瞬态分析模拟吸管吸水过程

网格划分后如下,流体部分的网格较密,符合我们的要求。

Flow Simulation瞬态分析模拟吸管吸水过程

开始计算,计算完成后,使用鼠标右键点击项目中的结果,选择瞬态浏览器,在切片图中选择等高线、水的体积分量,在瞬态浏览器中可以看到整个吸管吸水的过程。

Flow Simulation瞬态分析模拟吸管吸水过程