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4119螺旋桨敞水性能分析过程,为什么最后推力会太大?

1.计算模型的建立,在gambit中将4119螺旋桨模型建立后进行了计算域设置大小两个计算域,螺旋桨的绕 -X轴旋转。 大、小计算域间使用interior边界条件联结,大计算域长为2.5m,直径为1.6m。整体网格67W左右。

计算模型如图:


设置水流从X负半轴流向X正半轴。设置大小计算域之间的边界为interior,螺旋桨的叶背和叶面都设置为wall。

2.导入fluent后,设置计算域。在这里使用MRF旋转模型,所以大、小区域都设置为旋转,由于旋转速度为600r/m,所以旋转速度为62.8rad/s。对大计算域进行fluid1进行设置转动区域,旋转轴为X,绕X轴的负半轴做顺时针旋转。


对小计算域进行fluid2进行设置转动区域,旋转轴为X,绕X轴的负半轴做顺时针旋转,所有的设置和fluid1的设置完全一样。


桨叶的叶背(推力面)表面设置为wall,设置为旋转壁面,随fluid2一起旋转。


同样叶面(阻力面)表面设置为wall,设置为旋转壁面,随fluid2一起旋转。


入口边界条件,根据J=1.1,n=10r/s,螺旋桨直径为0.305m,那么进速VA=3.355,进口的直径为1.6m,所以湍流强度为14.67%。


3. 螺旋桨的敞水性能应选用steady模型


残差


4.后处理,为了得到螺旋桨叶面所受推力,用force,对称轴x=1,得到的轴向力是:


对称轴y=1,得到径向力为是:


对称轴z=1,得到切向力为是:


得到的推力T达到了1506N,这个也过大了。就是这个问题真的不知道哪里错了!请指点。


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共4个回答
如果只是定常计算的话,没必要弄完整的计算域的,只需要取三分之一就可以了。然后设置periodic B.C.即可。如果整个计算域都有,而网格数量只有60多万的话,网格肯定少了,数量不够。另外,建议速度入口边界条件湍流项用intensity and viscocity ratio,均取2,或差不多的数值亦可。最外面的圆柱面也是速度入口,和前面的那个平面速度入口是一样的。第三个最重要的是,桨叶面设置为stationary wall ,不要设定为moving wall。其它的就没有什么了,设置基本是合适的。
应该设置成moving wall吧 然后把转速给成0。
应该是stationary wall 的。因为桨叶相对于这个流体的旋转坐标系来说是静止的,而不是旋转的。在这个模型中可以这样看:水在以某一个速度旋转,而螺旋桨没有动;这样相当于在实际情况当中,螺旋桨在转动,而水没有转动。我做过的旋转流体机械里面,叶片都是这样设置的。楼主可以给一个stationary wall 的计算结果,看看结果会不会有那么大。
我个人认为螺旋桨设置静止wall还是相对旋转域转速为0都可以,对计算结果没有影响~
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