Fluent: 计算叶轮功率

问题是这样的,Fluent可以不可以计算驱动搅拌器叶轮所需要的功率;如果可以的话,是不是要做面积分。

按照物理学上的定义,对于旋转的系统,功率=力矩*转速。通过表面积分(把每个壁面单元,wall face,的功率相加)可以得到整个系统的功率。但是,这个方法比较麻烦,需要用UDF计算,可能比较费时间。

既然功率=力矩*转速。转速我们是已经知道的。力矩可以在Fluent->Report->Forces…上计算得到。因此,如果叶轮转动轴是和x,y,z轴其中之一方向一致的话,我们可以直接用Fluent图形界面进行计算。当然如果转动轴方向不和系统坐标一致,UDF还是需要的(有兴趣的朋友可以email给我)。这是因为力矩和转速都是矢量,只是在和系统坐标一致时,才可以方便的找到转动轴方向的力矩分量。

具体的做法是这样的:

1. Fluent -> Report -> Forces … 把Options选成Moments,把Moment Center设成转动轴上任意一点(但必须要是转动轴上的一点,否则就错了)。在Wall Zones里选择所要计算的壁面。然后点击Print。

2. Fluent会输出力矩的三个分量,单位是Nm,牛顿米。

3. 假设转动轴是在x方向的,把x分量乘以转速(单位是弧度每秒),就得到所需的功率了。