基于CFD的船用通风筒进风阻力数值模拟

发布时间：2021-08-31 03:45

　　为分析通风筒外形对进风阻力的影响,利用Fluent流体计算软件对菌型、橄榄型和矩型三种船用通风筒进行了数值模拟,通过对流场和风机吸风口表压的分析,矩型通风筒的进风阻力最小。进一步以矩型通风筒为研究对象,分析了风筒通径对进风阻力的影响,计算结果表明风筒通径增大可以有效减小进风阻力,但减阻效果逐渐减弱。 

【文章来源】：中国水运(下半月). 2020,20(08)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

菌型、橄榄型、矩型通风筒模型

针对通风筒数值模拟同时存在外流场和内流场的情况，建立包括上甲板上方一定区域及上甲板下方至机舱风机吸风口风管的计算模型，以风管主体直径为当量尺寸，计算域尺寸设定为长、宽、高均为当量尺寸的10倍，保证风筒进风为自然来流。采用ICEM前处理软件划分非结构四面体网格，计算域内最大网格尺寸设为0.5m，在风筒附近局部加密提高计算精度。以菌型通风筒为例，计算域及网格划分如图2。(3）边界条件及求解器设置

为减小网格对数值模拟结果的影响，同时降低计算成本，划分网格时通过改变局部加密区域网格尺寸，调整网格数量，以菌型通风筒为对象，分别对四套网格进行了试算，通过设置在风帽进风口处监测点的流速变化对网格无关性进行分析，网格分布和监测点流速如表1和图3所示。四个试算案例达到收敛的所用迭代步数递增，对通风筒进风口监测点流速进行对比，可以看到网格数从413,425变为680,164时，流速从11.51m/s变为12.18m/s，增大了5.8%，网格数从680,164变为1,505,853时，流速从12.18m/s变为12.57m/s，增大了3.2%，而网格数从1,505,853变为2,515,508时，流速从12.57m/s变为12.53m/s，仅减小了0.32%。因而网格数从1,505,853变为2,515,508时计算结果变化可以忽略，达到了网格无关性验证的要求，考虑到节省计算资源，选用No.2网格的方式划分通风筒网格进行数值模拟。

【参考文献】：
期刊论文
[1]橄榄型通风筒设计[J]. 薛春.  南方农机. 2019(03)



本文编号：3374123