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11.3 气穴现象概述
 
    对主要工作流体为液态的多数工程设备而言,气穴现象是一个普遍问题。气穴现象的有害影
响包括:降低效率、载荷不对称、叶片表面腐蚀及侵蚀、振动及噪声、缩短整机寿命。如今使用的
气穴模型涵盖广泛,包括从非常粗糙的方法到非常复杂的气泡动力模型。气泡的产生、成长、爆
裂等详细信息对预判固体表面腐蚀而言是非常重要的,但对评估泵、阀或其他设备的效率而言则
是没有必要的。
    在SOUDWORKS Flow Simulation中,采用了一个气穴的工程模型来预测工业流体中气穴的范
围,以及气穴对设备的效率的影响。
操作步骤
    步骤1打开装配体文件
    在Lesson 11\Case Study文件夹一打开文件“01-cone valve”确认默认配置已激活。
    步骤2新建一个项目
    使用【向导】,按照表11-1的设置新建一个项目。
衰11一项目设工
    步骤3初始全局网格设置
    在SOLIDWORKS Flow Simulation分析树中,右健单击【全局网格】并选择【编辑定义】,
指定【手动】设置。
    在【基础网格】中,按照下列数位修改单元数圣:
    X方向网格数:112。
    Y方向网格数:1。
    Z方向网格数:12。
    在【细化网格】中,【细化流体网格的级别】和【流体/固体边界处的网格细化级别】都被
设置为1。
    在【通道】中,【跨通道网格特征数】设置为7,保留【最大通道细化级别】为1,
    在【高级细化】中,【细小固体特征细化级别】设置为5,
    单击【确定】。
    步骤4设置入口边界条件
    在SOUDWORKS Flow Simulation分析树中,右健单击边界条件,选择【播入边界条件】。
    在较短一侧的末端(图11-2),选择入口封盖的内侧表面。
    在【类型】选项组中单击【流动开口】,选择【入口速度】。
    在【流动参数】选项组中,单击【垂直于面】,并愉入数值3.5 m/s,
    单击【确定】√.
    步骤5设置出口边界条件
    在SOUDWORKS Flow Simulatio。分析树中,右健单击边界条件,选择【插入边界条件】。
    在较长一侧的末端(图11-3),选择出口封盖的内侧表面。
    在【类型】选项组中单击【压力开口】.选择【静压】。
图11一设t入口边界条件
圈113设里出口边界条件
    默认的热动力参数【静压】101325Pa和【温度】363.15K,都可以用于这个问题。单击
【确定】√。
    步骤6 对密度插入全局目标
    右健单击愉入数据下的目标,选择【插入全局目标】。
    在I【参数】选项组中,分别选择【密度(流体)】对应的【平均值】和【最小值】。
    单击【确定】√。
    步骤7运行这个项目
    现在,可以开始运算这个仿真。由于时间的关系,已经提前计算好分析的结果,将用
此结果来进行后处理。
    步骤8激活项目
    Finshed\Lessonll\Case Study中打开结果文件,并激活项目ceomplered。
    步骤9加载结果
    右健单击结果文件夹并选择【加载】。
    步骤10生成切面图
    选择Top基准面作为切分基准面。.
    在【等高线】选项组中选择【密度(流体)】,并将【级别数】提高到100。
    再次单击【确定】,显示切面图,如图11-4所示。
图1卜4密度切面图
    切面图中的蓝色区城表示密度非常低的区城,这也意味着气穴发生在这些区域中。
 

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