通风管道如何加边界条件

戏耍天涯

已知一个通风管道如图所示
有一个入口，三个出口。计算参数如下：
已知进风口的流量和静压
分量：4m3/s；
静压：3550Pa；
计算目标是：需要的三个出风口的风量和静压达到如下要求：
风量：1.25m3/s；
静压：2300Pa；
请问那该如何在fluent中添加边界条件和采用什么策略来计算？

戏耍天涯

求大神指点迷津吧！

fty0083

你这个例子先别用cfd，直接考虑阻力，实际就是个均匀送风的设计方法。
用均匀送风的方式试算以下。就你现在给的条件和图形，我觉得三个出口风量不等啊。你按你的风管查下沿程阻力和局部阻力。用这个方法设计好后你再考虑cfd。
    另外，你这个问题这么用cfd的话，个人觉得意义不大，因为一维求解已经可以满足了。需要考虑研究意义。用一维求解有几分钟就算好了，查查通风设计手册。

[ 本帖最后由 fty0083 于 2013-8-16 21:30 编辑 ]

戏耍天涯

实际上，我们要做的是一个更复杂的风道。里面各种筋板，压根不可能求沿程损失和局部阻力，这只是一个类似的例子而已！希望从中得到启发！

fty0083

如果你要求压差的话，主要问题还是处理壁面的粗糙度等参数。至于你说的压力变化，可以直接查看pressure看到静压、动压等参数。粗糙度是壁面物理上对流体施加的阻力，其他的弯管啊、三通等等，主要是涡旋增加了阻力。我记得fluent壁面上可以设置无滑移边界或者定义壁面剪切力。你看看你已知的条件能不能定义上剪切力。初期建议先用无滑移算一下，不处理壁面。另外，风管内壁不用画的特别细，除非有明显的凹凸。像你说的内部有筋板，是要画进去的，可以不画筋板厚度，可处理为一个平面，在做几何图形是查到体里面。

戏耍天涯

谢谢哈！不过我目前还没做过定义壁面剪切力的模型。请问你有相关的例子嘛？我看一下哈1

uesoft

这个题目很有实际意义，计算成功了会很精确。
入口和几个出口都要用n倍远的空域包起来，用压力边界：大气。其实我不会用fluent，我是根据物理学猜的。
希望大神们帮助你。

along304

请参考：
1.我觉得关键是要把各个出口的压力损失算准确，
2.赞同uesoft的意见，出口处要画扩展体，在远离出口的地方用压力边界，因为这样才能把出口压降算准，也才能判断风道在出口处的静压达不达到要求。
3.如果出风口有格栅之类的东西，也需要建模，单个模拟或者实验分析其流量与阻力的关系，这也是影响风道内静压算的准不准的原因（这种说法可能不科学，不知道这样说你理不理解）
4.进口风量和静压已知，但是不能同时给（因为事实上流量这么大时压力未必这么大，压力这么大时流量也未必这么多，这是下游的风道设计决定的，如果下游出风口非常小，压力这么大时流量也照样不够），FLUENT中边界条件可以给压力进口检查流量或者给速度进口检查压力。
5.进风口也需要加一小段扩展体，形状大小按照工程实际画就行，在实际上速度或者压力比较均一的位置设置进口可以让计算更加接近实际。
6，内部虽然结构复杂，估计把对阻力有明显影响的大件简化建模进去就可以了。

通流

这个问题的提法有错误。问题的要求是
计算目标是：需要的三个出风口的风量和静压达到如下要求：
风量：1.25m3/s；
静压：2300Pa；

按照这个目标，这应该是个设计问题（或者叫反问题）。可是CFD的计算一般都是正问题（或者分析问题）。也就是，流量算出来是什么就是什么。不能事先要求流量。

aaa-1234

如果要达到你的要求，你需要明白你可以在你的形体上做什么改变，比如加一些多孔板，或者改变出口管子的大小。如果你知道了你可以做的改变，那么就是一个参数优化问题，可以利用workbench或者其他第三方优化软件比如isight或optimus来进行参数优化设计。

suwei225

个人感觉可能没那么复杂，既然目标是三个风口风量分配均等，就基本上只有一个状态可以达到此目的：三个风道流通阻力相等。
       这样你就直接把三个风道支流单独拿出来计算对比，用一维的计算方法也好、用三维的计算方法也好，总之就是调整三个支管流通阻力相等就好了。单独计算管子比计算分流不管从工作强度还是边界设定上还是简单得多。
       等三个支管阻力相等了，再整合到一起做CFD最后验证一下就好了，基本不会有大问题。

通流

你如果知道阻力主要在那里的话，就不会这样想了。

aaa-1234

原帖由 suwei225 于 2013-8-21 09:39 发表

                               
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个人感觉可能没那么复杂，既然目标是三个风口风量分配均等，就基本上只有一个状态可以达到此目的：三个风道流通阻力相等。
       这样你就直接把三个风道支流单独拿出来计算对比，用一维的计算方法也好、用三维的计 ...

我看他最前面好像有个分布板，如果分布板使得3个流道是独立的，并且分布板使得3个流道的流量是一样的，那么可以采用你说的方法，如果，3个流道是联通的，那么就很复杂了。

通流

说的没有错。这个流量分配总是可以跟流道中的阻力特性相关。只是，在分流处，阻力特性比较复杂，跟流量如何分配有关。

戏耍天涯

谢谢支持啊！