Flow Simulation流体分析入门，解决我们手头项目的一个小例子

halfsmoke

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。

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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

看看，不错的

yuhongbo

流体分析牛逼！

wking

看看，不错的，哈哈

halfsmoke

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

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

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

很好的flow simulation仿真例子

shentu

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

感谢你的分享。