Fluent: 計(jì)算葉輪功率

問題是這樣的,Fluent可以不可以計(jì)算驅(qū)動(dòng)攪拌器葉輪所需要的功率;如果可以的話,是不是要做面積分。

按照物理學(xué)上的定義,對(duì)于旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng),功率=力矩*轉(zhuǎn)速。通過表面積分(把每個(gè)壁面單元,wall face,的功率相加)可以得到整個(gè)系統(tǒng)的功率。但是,這個(gè)方法比較麻煩,需要用UDF計(jì)算,可能比較費(fèi)時(shí)間。

既然功率=力矩*轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速我們是已經(jīng)知道的。力矩可以在Fluent->Report->Forces…上計(jì)算得到。因此,如果葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸是和x,y,z軸其中之一方向一致的話,我們可以直接用Fluent圖形界面進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)然如果轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向不和系統(tǒng)坐標(biāo)一致,UDF還是需要的(有興趣的朋友可以email給我)。這是因?yàn)榱睾娃D(zhuǎn)速都是矢量,只是在和系統(tǒng)坐標(biāo)一致時(shí),才可以方便的找到轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向的力矩分量。

具體的做法是這樣的:

1. Fluent -> Report -> Forces … 把Options選成Moments,把Moment Center設(shè)成轉(zhuǎn)動(dòng)軸上任意一點(diǎn)(但必須要是轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的一點(diǎn),否則就錯(cuò)了)。在Wall Zones里選擇所要計(jì)算的壁面。然后點(diǎn)擊Print。

2. Fluent會(huì)輸出力矩的三個(gè)分量,單位是Nm,牛頓米。

3. 假設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸是在x方向的,把x分量乘以轉(zhuǎn)速(單位是弧度每秒),就得到所需的功率了。