泵cfd模擬專家pumplinx噴水推進器應(yīng)用

Pumplinx的優(yōu)勢特點成功案例問與答Pumplinx

背景PumpLinx是

Simerics公司特別針對水力學數(shù)值模擬而開發(fā)的一款CFD

。目標：成為泵閥行業(yè)工程師最有力的CFD模擬工具(

流動及空化狀況)

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/Korea:?Italy:Japan:對于小間隙的網(wǎng)格可以小至幾十微米六面體網(wǎng)格對復雜結(jié)構(gòu)的精確表達自動網(wǎng)格生成對于任意復雜幾何體，可自動劃分高質(zhì)量的二叉樹網(wǎng)格，客戶無需花大量是時間

格劃分技巧獨特的網(wǎng)格生成方法旋轉(zhuǎn)域采用內(nèi)置的網(wǎng)格模板，生成結(jié)構(gòu)化動網(wǎng)格其他部分采用自動生成二叉樹網(wǎng)格豐富的泵閥模板球形閥柱形閥參數(shù)化建模使仿真過程簡潔、高效！泵的模板已經(jīng)覆蓋了98%的工業(yè)泵翻轉(zhuǎn)閥馬達水表流量計從動設(shè)備的運動模擬儀器儀表，表針在水壓的作用下的運動從動設(shè)備仿真（儀器儀表）精確的空化模型基于先進的全空化模型（Full

Cavitation

Model）；全空化模型是由Singhal、

（Simerics創(chuàng)立者之一）首先提出該模型在空化領(lǐng)域已被廣泛認可結(jié)合網(wǎng)格技術(shù)和離散格式，具有更好的收斂性和穩(wěn)定性；考慮液體可壓縮性；模型考慮了蒸汽的蒸發(fā)和凝結(jié)過程；對非凝結(jié)氣，用戶可以選擇以下子模型：固定氣體質(zhì)量分數(shù)；可變氣體質(zhì)量分數(shù)；平衡態(tài)氣體溶解，揮發(fā)模型；有限速率氣體溶解，揮發(fā)模型；瞬態(tài)分析Pumplinx非常方便的模擬泵閥的瞬態(tài)工作過程采用穩(wěn)態(tài)是非常難描述瞬態(tài)性能新月形齒輪泵柱塞泵體積從-到+，梯度變化劇烈體積被壓縮聯(lián)合仿真泵和閥的聯(lián)合運動往復運動和旋轉(zhuǎn)的復合運動復合運動仿真泵閥聯(lián)合仿真旋轉(zhuǎn)運動往復運動齒輪泵閥管道水錘現(xiàn)象分析TestPumpLinx?P1P2P3Pressures精確

壓力脈動Data

&

Geometry

ProprietaryPumplinx操作簡單專業(yè)模擬泵及其他旋轉(zhuǎn)機械的仿真工具集前處理、求解器、后處理于一體直接明了的設(shè)置和輸入特性及操作條件3-D實時顯示可以精確模擬包含空化在內(nèi)的流動問題以X-Y圖和電子表格的形式輸出工程數(shù)據(jù)小結(jié)：Pumplinx的優(yōu)勢自動生成二叉樹網(wǎng)格內(nèi)置多種類型的泵、閥模板，可快速生成結(jié)構(gòu)化動網(wǎng)格獨一無二的全空化模型，收斂性好，穩(wěn)定性高，計算結(jié)果得到眾多工程實例驗證成功案例

——案例1某泵業(yè)公司的雙吸離心泵對氣蝕余量測定160KPa150KPa140KPa130KPa120KPa110KPa100KPa90KPa紅色表示空化區(qū)域利用Pumplinx計算不同進口壓力下的空化分布情況空化區(qū)域汽蝕損害區(qū)域空化區(qū)域的變化和潛在的采用瞬態(tài)方法氣蝕損害氣蝕余量特性曲線與實驗的相對誤差≈1.8%

！成功案例

——案例2外齒輪泵裝配解剖圖保留泵的主要部件12提取流體域進出端旋轉(zhuǎn)部件某型汽車機油泵外齒輪泵的流量特性及結(jié)構(gòu)優(yōu)化壓力分布空化區(qū)域平均流量隨轉(zhuǎn)速的變化流量脈動及平均流量原模型分析結(jié)果與實驗的誤差在2%以內(nèi)。改進前改進后通過仿真計算與實驗分析，工程師對該泵進行了結(jié)構(gòu)改進，與原模型進行對比，以期提高泵在高轉(zhuǎn)速高壓力下的容積效率。改進前改進后空化區(qū)域?qū)Ρ?，紅色為空化區(qū)改型后，泵的容積效率由88.90%提升到94.87%，提高6.7%！More

Case……新月形泵外齒輪泵葉輪泵液體環(huán)式泵側(cè)槽泵誘導泵槽葉輪泵泵應(yīng)用離心泵軸流泵混流泵雙泵可逆轉(zhuǎn)泵潛水泵活塞泵擺線泵結(jié)果驗證1Fluentpumplinx網(wǎng)格數(shù)目200多萬80萬網(wǎng)格生成時間一周計算配置8臺單核并行計算單cpu

2G內(nèi)存計算時間八小時1個在低工況0.5不能收斂誤差3.7%客戶對結(jié)果的驗證結(jié)果驗證——客戶驗證實驗裝置某泵產(chǎn)品供應(yīng)商軸流泵——揚程等參數(shù)測定CFD仿真模型不同流量下的空化區(qū)域流量—揚程曲線流量—效率曲線結(jié)果驗證——實際工況驗證PumpLinx所做的絕大多數(shù)算例均為工程問題所驗證典型用戶——汽車行業(yè)制造商零部件供應(yīng)商典型用戶——泵及工程機械行業(yè)典型用戶——航空航天及