本案例演示利用Vista CPD+BladeGen+TurboGrid+ICEM CFD+CFX计算带蜗壳的离心泵内部流场的完整过程。

1 泵几何设计

• 启动Workbench，选择使用Vista CPD模块

• 进入A2单元格，指定Rotational speed 为1250 rpm ，指定Volume flow rate为250 m3/h

• 设置Number of vanes为7， Thickness/tip diam为0.02，其他参数保持默认设置，点击按钮Calculate进行设计
• 点击Close按钮关闭模块

注：

GUI界面上的标签被覆盖了，可能是操作系统的原因。这模块设计绝对的没走心。模块中包含了蜗壳的设计，这里采用默认参数。

”

• 右键选择A2单元格，选择菜单项Create New → BladeGen

• 此时创建新的模块B，如下图所示，双击B2单元格进入BladeGen模块

注：

这里可以进入BladeGen中对叶片进行修改。

”

• 如下图所示，指定出口位置坐标为163.45

• 如下图所示指定另一个出口坐标为163.45

• 指定叶片形状为Ellipse

• 离心泵的几何形状如下图所示

2 叶轮网格生成

• 添加TurboGrid模块，如下图所示，双击C2单元格进入TurboGrid模块

• 如下图所示指定inlet边界分界面指定方法为Fully extend

• 如下图所示指定outlet边界分界面指定方法为Fully extend

• 右键选择模型树节点Topology Set，点击菜单项Suspend Object Update生成网格

• 鼠标双击模型树节点Mesh Data，属性框中参数设置如下图所示

• 设置Passage标签页下的参数，如下图所示

• 右键选择节点Mesh Data ，点击菜单项Create Mesh 生成网格

• 生成的网格如下图所示

关闭TurboGrid，返回到Workbench界面中。

• 如下图所示操作，添加ICEM CFD模块

• 模块添加完毕后如下图所示，双击D2单元格进入ICEM CFD

注：

这里导入到ICEM CFD中是对网格进行复制，从而形成全泵结构网格。如果不考虑蜗壳，可以省略此步骤直接进入到CFX中设置计算。

”

• 如下图所示删除图中高亮的边界

• 如下图所示选择网格变换工具按钮

• 如下图所示设置网格变换参数

• 旋转复制完毕后的计算网格如下图所示

3 处理蜗壳

• 如下图所示添加蜗壳几何

• 添加完毕后的模块如下图所示

此时可以进入E2单元格修改蜗壳几何，或进入E3单元格修改网格。

4 CFX求解计算

这里可以使用Fluent或CFX进行求解计算。这里选择使用CFX作为求解器计算。

• 搭建流程，更新D2与E3单元格，双击E2单元格进入CFX

• 添加计算区域Rotor

• 如下图所示设置Rotor区域参数

• 指定Rotor区域湍流模型参数，如下图所示

• 添加计算区域stator

• 设置stator区域参数

• 选择菜单Tools → Turbo Mode… 进入Turbo模式

• 设置基础设置，这里采用默认设置

• 设置连接信息，这里采用默认参数

• 物理条件参数设置，如下图所示

• 分界面定义如下图所示

• 检查边界定义

• 设置操作条件，点击Finish按钮完成设置

• 进入Outlet边界，如下图所示指定Mass Flow Rate Area为As Specified

• 如下图所示指定迭代次数为1000

• 设置计算参数

• 点击Update开始计算

注：

这里也可以双击E3单元格进入求解管理器。

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5 计算结果

• 流线分布如下图所示

• 选择菜单项File → Report  → Report Templates…

• 选择模板列表项Pump Report，软件会自动进行后处理

• 如下图所示为后处理得到的泵参数

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