SolidWorks Flow Simulation全局旋转与局部旋转的应用

dejzn · 发表于 2014-4-12 15:37:54

情景：当我们在solidworks Flow Simulation遇到有旋转的情况时，我们会考虑设置全局旋转或局部旋转。设置全局旋转时，所有组件均参与旋转；而设置局部旋转时，只有包括在旋转区域内的组件参与旋转，那这两种情况该如何设置呢？请看下文的实例：

离心泵：
1. 该离心泵模型由叶轮、盖子以及3个封盖组成，实例是研究空气通过具有旋转叶轮离心泵的流动情况。空气通过进口封盖沿垂直于封盖表面的方向流入离心泵内部，通过旋转的叶轮从出口封盖流出，见图1。

图1

2. 通过向导设定分析类型为内部流动，旋转类型为全局旋转，参考轴为Z轴，角速度为-209.43951rad/s（2000rpm）。见图2：

图2

3.插入进口封盖的边界条件为入口体积流量0.3m3/s，出口封盖的边界条件为环境压力。见图3：

图3

4. 该离心泵只有叶轮转动，而其余组件不参与旋转，因此需要将这些组件视为“定子”的真实壁面。选择插入边界条件，在打开的属性管理器中，选择盖子，在类型下选择“壁面”，设置为“真实壁面”，勾选“定子”。在全局旋转下，不参与旋转的组件必须视为“定子”。如图4所示：

图4

5.计算结果，如图5所示：

图5

CPU散热器：
1. 该CPU散热器模型由风扇、散热片、卡座、风扇附件等组成，实例是研究散热器冷却CPU芯片的情况。通过一定转速转动的风扇带动CPU芯片周围的空气流动，通过散热片来降低CPU芯片温度，见图1。

图1

2. 通过向导设定分析类型为外部流动，旋转类型为局部旋转，勾选固体内热传导。见图2:

图2

3. 局部旋转区域设置需注意的细节，红色区域为局部旋转区域。见图3

图3

4.插入旋转区域，选择将风扇完全包裹住的组件（Rotation Region），角速度为-460.766923 rad/s（4400rpm）。见图4：

图4

5. 该散热器中只有风扇转动，而其余组件不参与旋转，因此需要将与局部旋转区域相交的面或组件视为“定子”的真实壁面。选择插入边界条件，在打开的属性管理器中，选择卡座与旋转区域相交的面以及风扇附件，在类型下选择“壁面”，设置为“真实壁面”，勾选“定子”。在局部旋转下，不参与旋转的面或组件必须视为“定子”。如图5所示：