شبکه بندی دنده‌های پمپ دنده ای استیل چگونه است؟

0 دیدگاه
شبکه بندی دنده‌های پمپ دنده ای استیل

یک ساختار شبیه‌سازی شده از پمپ دنده ای استیل، یک شبکه محاسباتی معمولی را با 65000 سلول شبکه در مقطع پمپ دنده‌ای استیل در مطالعه حاضر نشان می‌دهد.

از سلول‌های مثلثی تشکیل شده است.
همانطور که در شکل ۲ نشان داده شده است، تغییر ناحیه سلول شبکه/مرکز به تدریج انجام می‌شود، به ویژه انتقال سلول چهار ضلعی به مثلث که اغلب در مطالعات محاسباتی نادیده گرفته می‌شود.
وضوح استثنایی در سراسر منطقه ورودی نزدیک به ۴۰۰ نقطه شبکه و منطقه خروجی برای به حداقل رساندن انتشار متقاطع ارائه شده است. نسبت ابعاد سلول شبکه در جهت‌های عادی به جریان به حداقل رسید.

چرخ دنده‌ها

همانطور که چرخ دنده‌ها می‌چرخند، سلول‌های مثلثی در منطقه تغییر شکل تجمع یافته و/یا با استفاده از هموارسازی مبتنی بر فنر برای حفظ کیفیت شبکه ایجاد می‌شوند.
سلول‌ها روی لبه دندان دنباله‌دار ایجاد می‌شوند، در حالی که سلول‌ها روی لبه دندان جلویی از بین می‌روند. در منطقه درهم آمیختگی چرخ دنده، جایی که دنده‌ها از نزدیکی یکدیگر عبور می‌کنند، فرآیند ایجاد/تخریب سلول باید به صورت تهاجمی اما روان پیش برود.

در یک پمپ دنده‌ای استیل دنده‌ای دنیای واقعی، دندان‌ها در واقع لمس می‌شوند، اما از نظر محاسباتی توسط یک بالشتک کوچک به اندازه کوچک‌ترین سلول در دامنه از هم جدا می‌شوند.
مقادیر چولگی هم حجم سلول شبکه شبکه متوسط ​​برای ناحیه تغییر شکل معمولاً ۰.۱۵ ۰ است که یک مثلث متساوی‌الاضلاع است و ۱ به عنوان یک سلول برش در طول دوره اجرا است و هرگز از ۰.۱۶ تجاوز نمی‌کند.

به حداقل رساندن چولگی سلول شبکه عامل دیگری است که برای به حداقل رساندن انتشار عددی مهم است. علاوه بر انتشار، چولگی سلول‌های بسیار اریب ۰.۸ مشخص شده است که باعث محاسبه محلی نرخ کرنش مصنوعی بالا در سایر مدل‌های داخلی CFD شرکت شیمیایی Eastman می‌شود.
پارامترهای شبکه‌بندی در کد به گونه‌ای استفاده می‌شوند که اندازه سلول‌های محاسباتی در ناحیه تغییر شکل تقریباً به اندازه کوچک‌ترین سلول‌های مرزی در شکل حفظ می‌شوند، یعنی رشد اندازه سلول در جهت مرزی-عادی به حداقل می‌رسد.

برای بهبود دقت روش‌ها و معیارهای دیگری برای کنترل کیفیت شبکه تغییر شکل‌دهنده در دسترس هستند، مانند روشی که در ۱۱ سلول‌های کوچک‌تر نسبت به سلول‌های بزرگ‌تر گام به گام نسبتاً کمتر تنظیم می‌شوند، اما چولگی سلول نگرانی اصلی در این مطالعه بود.
در طول تجمع و ایجاد سلول، جرم و تکانه حفظ می‌شوند و گرادیان‌ها بر اساس شبکه عددی در مرحله زمانی قبلی درون‌یابی می‌شوند.

شبکه بندی دنده های پمپ دنده ای استیل

گسسته‌سازی

برای استفاده از طرح‌های گسسته‌سازی در FLUENT ۶.۲. ۱۶ که ترکیبی از ملاحظات انتشار و محدودیت بود، دقت شد.
به عنوان مثال، جابجایی از مرتبه اول رو به بالا به مرتبه دوم رو به بالا تأثیرات چشمگیری بر محاسبات چند فازی دارد ۱۲. برای تعادل حرکت، یک طرح تفاضل مرکزی محدود برای درونیابی فضایی در هر دو سلول چهار ضلعی و مثلثی استفاده شد.

این دقیق‌ترین شابلون است که در این نسخه کد خاص برای شبکه‌هایی که همیشه با جریان همسو نیستند ارائه شده است.
یک طرح MUSCL مرتبه سوم در دسترس است، اما شامل محدودیت‌های شار نیست و می‌تواند باعث افزایش بیش از حد جریان‌های غیر همتراز شود ۱۳.
از آنجایی که تعداد سلول‌های شبکه در همه جا کمتر از واحد بود، نتیجه‌گیری شد که تفاوت مرکزی مشکلات پراکندگی را تجربه نخواهد کرد.

همه متغیرهای دیگر به جز فشار با استفاده از یک طرح ترکیبی با تفاضل مرکزی مرتبه دوم به صورت فضایی درون‌یابی شدند.

برای سلول‌های چهار ضلعی، ثابت اختلاط وابسته به محلول بود و به صورت محلی تغییر می‌کرد تا تا حد امکان نزدیک به مرکز بماند، بدون اینکه ماکزیمم‌های جدید در میدان جریان وارد شود.

برای سلول‌های مثلثی، ثابت ترکیب صفر بود، به این معنی که از مرتبه دوم به سمت بالا استفاده شد. درون‌یابی فشار با استفاده از یک طرح صرفاً مرتبه دوم به سمت بالا برای همه سلول‌های شبکه انجام شد.

در همه موارد، درون‌یابی مرتبه اول برای عبارت‌های گذرا استفاده شد، زیرا این تنها گزینه موجود برای مدل‌های چند فازی در FLUENT ۶.۲. ۱۶ بود. مشتقات با استفاده از روش گره‌ای که با مقادیر گره‌ای روی وجهه‌های اطراف وزن می‌شوند، به جای میانگین‌های محاسباتی ساده مرکز سلول شبکه‌ای، که به ویژه برای سلول‌های مثلثی دقیق‌تر است، گسسته شدند.
تنظیمات مورد بحث در اینجا با بهترین شیوه‌های پیشنهادی FLUENT، Inc مطابقت دارد.

شبکه بندی دنده های پمپ دنده ای استیل

همگرایی

الگوریتم SIMPLE برای جفت شدن سرعت فشار از طریق حلگر ضمنی تفکیک شده استفاده شد.
اگرچه مشخص است که برای برخی مشکلات، کوپلینگ را می‌توان با روش‌های SIMPLEC یا روش‌های دیگر به طور کارآمدتری مدیریت کرد، آزمایش‌های عددی تأیید کردند که اصلاحات شار در SIMPLEC ارزش زمان اضافی CPU در کاهش باقیمانده را ندارد.

یک طرح چندبعدی محدود کننده شیب پیشرفته برای کاهش تغییرات کلی برای تحت کنترل نگه داشتن شیب سلولی مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از روش مرتبه دوم Rhie-Chow از شطرنجی فشاری جلوگیری شد.
از نسخه تک حل‌کننده دقیق استفاده شد که مشخص شد استفاده از دقت مضاعف نتایج را به سه حالت تغییر می‌دهد.

0 پاسخ

دیدگاهتان را بنویسید

می خواهید در گفت و گو شرکت کنید؟
خیالتان راحت باشد :)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *