锥阀一定开度下内流体的流动分析.doc

锥阀一定开度下内流体的流动分析一、实例概述本研究对象为外流式有座锥阀，其结构如图1所示，锥阀主要由阀座、阀芯及阀芯凸台等组成，d=100mm，D=107mm，半锥顶角，锥阀内的流体流动为单向流，本实例中采用水作为介质进行学习分析。锥阀的几何简化模型如图2所示。图1 锥阀结构原理图 图2 锥阀的几何简化模型二、 模型建立1. 启动gambit，创建好新文件，在主菜单中Solver下选择Fluent5/6求解器。2. 绘制点（0,0,0）、点（0,150,0）、点（-3.5,153.5,0）、点（-90,153.5,0）、点（-90,223.5,0）、点（0,223.5,0）、点（0,180.5,0）、点（-8.5,180.5,0）、点（-8.5,167,0）、点（50,127,0）、点（100,0,0）、点（100,150,0）、点（103.5,153.5,0）、点（190,153.5,0）、点（190,223.5,0）、点（100,223.5,0）、点（100,180.5,0）、点（108.5,180.5,0）、点（108.5,167,0），共十九个点。3. 简历两点间的线段，共二十条。如图：4.生成几何面，如图： 三、 网格划分1. 边的网格划分选择OperationMeshEdge，打开Mesh Edges对话框，在Spacing中输入数值，选择要操作的边，然后单击Apply按钮。边的网格划分，如图： 2. 面的网格划分选择OperationMeshFace，打开Mesh Faces对话框，在Spacing中输入数值，选择要操作的面，然后单击Apply按钮。面的网格划分，如图： 四、边界条件类型的指定选择OperationZones打开Specify Boundary Types对话框，指定边界类型，定义为自由流出，如图：五、 mesh文件的输出选择fileExportMesh就可以打开输出文件对话框，须选中Export 2-D（X-Y）Mesh，表示输出的为二维模型网格文件，如图：六、 求解计算1. 打开FLUENT6.3.26,选择2d计算器。2. 读入123456.mesh文件并检测，如下： Reading C:Documents and SettingsAdministrator123456.msh. 401 nodes. 108 mixed wall faces, zone 3. 7 mixed outflow faces, zone 4. 7 mixed outflow faces, zone 5. 10 mixed velocity-inlet faces, zone 6. 602 mixed interior faces, zone 8. 334 quadrilateral cells, zone 2.Building. grid, materials, interface, domains, zones,default-interiorzone-1zone-2zone-3wallfluid shell conduction zones,Done.3. 执行Gridscale命令，设置计算区域尺寸。4. 执行DefineModelsSolver命令，进行模型设置。5. 执行DefineOperatingConditions命令，进行操作环境的设置，设置环境为1 个大气压，且不考虑重力。6. 执行DefineMaterials命令，定义流体为水，如图：7. 执行DefineBoundaryConditions设置边界条件，如图： 8.执行SolveControlsSolution进行求解参数的设置，设置Pressure-Velocity Coupling对应的求解方式为SIMPLEC；Doscretization对应的Pressure差分方式为SecondOrder；Momentum对应的差分方式为SecondOrderUpwind，如图：9.执行SolveInitializeInitialize命令，进行初始化操作，设置ComputeFrom为zone-1，依次单击Init、Apply和Close，如图：10.执行SolveMonitorsResidual命令，打开残差图，如图：11.执行FileWriteCase & Data命令，保存当前Case和Data文件。12.执行SolveIterate命令开始迭代，