Test di flusso del fluido problemi usato per essere piuttosto complicato e difficile processo di esecuzione. Con l’avvento della tecnologia, è ora possibile eseguire problemi di flusso del fluido virtualmente. Fluidodinamica computazionale (CFD) è stato intorno per gli ultimi 30 anni, ed è diventato ancora più user-friendly e potente di quanto non fosse 30 anni fa.
Una delle domande più comuni che sento dagli utenti nuovi a CFD è come posso iniziare? In questo tutorial di SOLIDWORKS Flow Simulation, sto illustrando come preparare un modello per un problema di flusso del fluido. Cominciamo.
Che cos’è SOLIDWORKS Flow Simulation?
SOLIDWORKS Flow Simulation è una soluzione di fluidodinamica computazionale (CFD) intuitiva integrata nel CAD SOLIDWORKS 3D che consente di simulare rapidamente e facilmente il flusso di liquidi e gas attraverso e intorno ai progetti per calcolare le prestazioni e le capacità del prodotto. Grazie a risolutori rapidi e precisi, SOLIDWORKS Flow Simulation consente di simulare numerosi scenari di flusso in modo intuitivo durante la progettazione. SOLIDWORKS Flow Simulation riduce il time-to-market risparmiando tempo e fatica nella ricerca del design ottimale.
Quali sono i due diversi tipi di studio in SOLIDWORKS Flow Simulation?
All’interno di SOLIDWORKS Flow Simulation gli utenti hanno la possibilità di risolvere studi di flusso esterni o interni. Gli studi sul flusso esterno riguardano i flussi non delimitati da superfici esterne, ma solo dai confini del dominio del fluido. In questo caso, la parte solida è circondata dal flusso, questo tipo di analisi è più comunemente associato agli studi aerodinamici. Gli studi sul flusso interno riguardano il flusso delimitato da superfici solide esterne. In questo caso, il fluido circola solo all’interno della parte, questo tipo di analisi è più comunemente associato a studi su tubi o valvole.
È importante comprendere i due diversi tipi di studio per selezionare lo studio appropriato per il problema. Se si seleziona il tipo di studio sbagliato può impedire di risolvere il problema o risolverlo in modo efficiente.
Come preparare una valvola a farfalla per il flusso interno
In questa parte del nostro tutorial di simulazione del flusso, il primo compito per iniziare un progetto è determinare quale tipo di studio del flusso è necessario condurre. Per una valvola a farfalla, vogliamo monitorare l’effetto del fluido attraverso la valvola, non sopra la valvola.
Pertanto, poiché ci occupiamo esclusivamente del flusso del fluido all’interno della valvola, è necessario impostare uno studio di flusso interno all’interno di SOLIDWORKS Flow Simulation. Prima di farlo dobbiamo preparare il modello. La prima cosa che dovresti fare per qualsiasi progetto di simulazione del flusso SOLIDWORKS è controllare la geometria per il flusso interno, questo determinerà se il tuo modello è a tenuta stagna. Se un modello non è a tenuta stagna, indica che una parte del modello è esposta al fluido aperto che circonda la parte e, pertanto, dovrà essere chiusa prima di iniziare un progetto di simulazione del flusso.
L’opzione Verifica geometria si trova nel menu Strumenti principale > Simulazione di flusso > Verifica geometria.
Una volta aperto lo strumento geometria di controllo, possiamo selezionare tutte le parti applicabili che vogliamo controllare, in questo caso, useremo tutte le parti di questo gruppo valvola. Selezioneremo quindi un’analisi interna sotto il tipo di analisi e quindi selezioneremo Controlla. Questo verrà quindi eseguito attraverso l’opzione di controllo e determinare se il modello è a tenuta stagna e pronto per eseguire un progetto di simulazione di flusso.
Dopo il completamento dello strumento geometria di controllo, indica che la valvola non è riuscita e che il modello non è a tenuta stagna. Questo indica all’utente che è necessario chiudere qualsiasi apertura nel modello. Se guardiamo la valvola a farfalla, notiamo che ci sono due aperture su ciascuna delle estremità del tubo. Pertanto, dobbiamo chiudere queste aperture.
Una delle grandi caratteristiche di SOLIDWORKS Flow Simulation è lo strumento di produttività chiamato strumento coperchio che chiude automaticamente le aperture sulle facce planari. Poiché entrambe le aperture sono su facce planari, possiamo utilizzare questo strumento.
Si noti che se si dispone di facce non planari, è sufficiente tornare al modello CAD SOLIDWORKS e chiudere le aperture all’interno di SOLIDWORKS CAD.
Lo strumento coperchio si trova nel menu Strumenti principali > Simulazione flusso > Strumenti > Crea coperchi. Una volta aperto lo strumento di produttività del coperchio, tutto ciò che dobbiamo fare è cliccare sulle facce che vogliamo chiudere e specificare lo spessore del coperchio. Una volta che abbiamo tutte le facce e lo spessore, premere il segno di spunta verde e i coperchi verranno creati automaticamente.
Dal momento che abbiamo chiuso le aperture, ora possiamo tornare indietro e controllare la geometria per assicurarci che la valvola sia a tenuta stagna. Facendo questo, vediamo che l’aggiunta dei coperchi ha reso il modello a tenuta stagna e che la geometria è passata. Se il modello supera lo strumento Verifica geometria, è possibile mostrare il dominio fluido premendo Mostra volume fluido. Questo illustrerà tutto nel tuo flusso interno che verrà modellato come un fluido, il fluido è mostrato in blu qui sotto.
A questo punto, la valvola a farfalla è preparata con successo per uno studio di flusso interno, e ora è possibile applicare le condizioni al contorno e risolvere il progetto.
Spero vi sia piaciuto questo tutorial di simulazione del flusso SOLIDWORKS. Per ulteriori informazioni su SOLIDWORKS Flow Simulation o per ulteriori informazioni su come la simulazione di flusso può aiutare la fluidodinamica, contattateci.
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Circa l’Autore
Drew Buchanan ha conseguito una laurea in Ingegneria Meccanica presso l’Università di Pittsburgh, e un MS in Ingegneria Meccanica presso l’Università di Villanova. Ha lavorato con Computer-Aided Engineering (CAE) strumenti dalla metà degli anni 2000, quando era un co-op di ingegneria con Siemens Power Generation. Dopo la laurea, Drew ha lavorato nel settore energetico per sei anni lavorando come ingegnere di progettazione e analisi per applicazioni di progettazione e analisi. È entrato a far parte di Fisher Unitech nel 2015.
