halfsmoke 发表于 2017-7-3 16:28:19

Flow Simulation流体分析入门,解决我们手头项目的一个小例子

我们机械设计招标网有SW simulation的讲解视频,以前曾经粗浅的学过。
http://www.mezbw.com/topic-flow.html

只是一直没有遇到相关问题,所以也一直没应用起来。
最近因为有活儿,其中碰到的问题,是集多人之力,经过一两个星期,也没办法判定,到底该用什么方法的一个项目。

如果你有兴趣,可以查看我们这个项目的内容。
http://www.mezbw.com/thread-6918-1-1.html

无法下结论的一个主要原因,是我们不知道到底该用什么办法,来判断到底哪里泄漏。跟网友们求助了一番,最终结果也不是很明朗。
因为环境是在地下,大地又是一个最难以突破的信号导体,所以什么红外,gps,蓝牙,无线信号等等,都是没办法的。

前期我们主要集中精力考虑的一个判定方法,是判断压力降:
我们考虑如果有10公分长的泄漏口,那么在该位置,应该会产生一个大的压力降,形成一定的负压,所以在这个方法上纠结了很久。

那这个位置,是不是真的如预期,会有负压产生?

我们没有条件判断,毕竟对流体,我们还没有那么多的专业经验和丰富的知识储备。

试试分析??

所以就产生了我们这么个小小小小的学习例题。

了解之前,你先知道,我们设定的分析环境,并不精确,但它应该能反应一个大致的趋势。

1,建模
模型很简单了,就是个圆管。在圆管上,我切了个10公分长的口子。

讲解A,在这个模型中,有几个封盖的特征。这是干嘛的?
在flow simulation的分析中,它要求你的计算空间(专业词叫计算域),应该是个封闭空间,也就是个盒子。
所以我们在管子完成后,需要把流量进口,流量出口,流量泄漏口,各加上盖子,这在流体分析插件上,是有专门的封盖工具的。

讲解B,在我们项目说明中,我们的管道明明长达几百米,怎么到这就这么短?
有限元分析的一个核心目标之一,是简化模型,分解模型,把复杂的问题,尽可能简化。
假如我的负压法,在如此之短的模型中,都无法清楚的下一个结论,那么在很长的管道中,根本不需要再考虑了。
“那万一,你这负压法ok了,怎么办?”
到时候再说!

这方块是啥东西?
就像上边讲的,计算域,什么意思?比如你这模型有1000立方,但你需要计算的,只有1立方,那其他999,如果也计算,就要花费大量时间。
“哥的PC牛鼻!”
……
那估计也行吧……没那么搞过,不知道行不。

2,设定边界条件
流体,想要流动,肯定是有个驱动力的。
这模型里,一共3个口,那我就得给这3个口,全都赋予条件。

这我假设,左边是流量入口,因为我水泵的流量是20L/s,所以我就给这么个流量初始单位。


出口呢?出口除了大气压以外,没有其他阻力,所以我就给了个环境压力1Mpa。


泄漏口呢?怎么能又给1Mpa?
就像刚才说的,我们虽然知道这环境是在土壤下面,我们明知道不可能只有1Mpa的阻力,但我就给你一个1Mpa的阻力,
因为我知道,实际条件只比1Mpa垃圾,只比我设定的条件更糟糕,那如果我给一个宽泛的条件,都得不出我想要的结论,
那可想而知,实际条件,应该更不能在这个条件下成立了。

3,设定目标:
在这个小例子中,所有的压力,对我来讲,可能都有用,所以什么静压,动压,平均压,我全给他选上。
先把数据拿到再说。


4,划分网格&运行。
划分网格说道很多,但因为我这个模型很简单,所以直接默认就可以了。
开始运行计算。

5,我们加载一下流线轨迹。**** Hidden Message *****
所有参数都列出来了。
我们知道,如果我们用压力检测计,测量出来的结果,应该是这个静压。
那你就看到,A点,和BC点的压力变化,并不大。
可以说微乎其微,这还是在我们缩减管道长度的结果。
如果按这个结果来看,这个压力检测的方法,就根本行不通。
所以,我们就不用在纠结,能不能通过某点的压力降,来判断泄漏的方法是不是可行了。
附件,我把我们设置的这根简单的模型,分享出来,用的是2017版的sw,有兴趣的网友可以看看。


ojunoo 发表于 2018-11-26 16:54:34

看看,不错的

yuhongbo 发表于 2017-7-13 23:58:58

流体分析牛逼!

wking 发表于 2017-7-9 10:12:45

看看,不错的,哈哈

halfsmoke 发表于 2017-7-5 23:03:32

mike 发表于 2017-7-5 22:40
好像有点小问题,如果管子的出口是大气压力,怎么又设置为1MPa呢?大气压力是1MPa吗?还有裂缝处虽然是有土 ...

确实!!!是做错了,是0.1,给了高压呀,明天重新做一下,感谢指正

mike 发表于 2017-7-5 22:51:48

shentu 发表于 2017-7-4 17:12
然而我觉得你的方法有误。。。

因为边界条件设定有问题,你设定的出口阻力为1MPA,这条问题就不太好说了 ...

是的,也是觉得出口处的条件不对,应该是一定的压力。裂缝处以大气压力给定初始条件,这样才能有可能在裂缝处漏水

mike 发表于 2017-7-5 22:40:52

好像有点小问题,如果管子的出口是大气压力,怎么又设置为1MPa呢?大气压力是1MPa吗?还有裂缝处虽然是有土围绕,但土也是类似松散结构的,不是死`死堵死裂缝口,也就不一定会是以非常高的压力存在于裂缝处,也应该以大气压力为条件来考虑。这样也许会出现需要的状态。

mike 发表于 2017-7-5 22:21:15

很好的flow simulation仿真例子


shentu 发表于 2017-7-4 17:12:48

本帖最后由 shentu 于 2017-7-4 17:20 编辑

然而我觉得你的方法有误。。。

因为边界条件设定有问题,你设定的出口阻力为1MPA,这条问题就不太好说了。。。。出口阻力如此之小,说明它本身就是和大气相通的,那么这个出口可看作是泄漏点,这里漏和那条缝漏都是一样的。。。

换句话说,如果管子上有小孔,你另一头不堵,从小孔处漏出来的水是非常少的,几乎可以突略不计。。实际情况是管口那用手指堵上,立马就能看到小孔处开始漏水了。所以你的模型的边界条件,和第一种状况相符,和第二种状况不符。

eastking1111 发表于 2017-7-4 11:38:34

感谢你的分享。

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