Fluent: 計算葉輪功率

問題是這樣的,Fluent可以不可以計算驅動攪拌器葉輪所需要的功率;如果可以的話,是不是要做面積分。

按照物理學上的定義,對于旋轉的系統,功率=力矩*轉速。通過表面積分(把每個壁面單元,wall face,的功率相加)可以得到整個系統的功率。但是,這個方法比較麻煩,需要用UDF計算,可能比較費時間。

既然功率=力矩*轉速。轉速我們是已經知道的。力矩可以在Fluent->Report->Forces…上計算得到。因此,如果葉輪轉動軸是和x,y,z軸其中之一方向一致的話,我們可以直接用Fluent圖形界面進行計算。當然如果轉動軸方向不和系統坐標一致,UDF還是需要的(有興趣的朋友可以email給我)。這是因為力矩和轉速都是矢量,只是在和系統坐標一致時,才可以方便的找到轉動軸方向的力矩分量。

具體的做法是這樣的:

1. Fluent -> Report -> Forces … 把Options選成Moments,把Moment Center設成轉動軸上任意一點(但必須要是轉動軸上的一點,否則就錯了)。在Wall Zones里選擇所要計算的壁面。然后點擊Print。

2. Fluent會輸出力矩的三個分量,單位是Nm,牛頓米。

3. 假設轉動軸是在x方向的,把x分量乘以轉速(單位是弧度每秒),就得到所需的功率了。