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利用旋沙分離器模擬來了解Flow Simulation的粒子研究功能
一、項(xiàng)目介紹：
1、在這個項(xiàng)目中，排污口在工作狀態(tài)下是關(guān)閉的，所以不用考慮。
2、5e-5m3 /S水從入口流入，出口為一個大氣壓的環(huán)境壓力（101325Pa）
3、在水中混合有砂礫，顆粒直徑為0.05mm，質(zhì)量流量為1毫克/S,在這個項(xiàng)目中，注入100個點(diǎn)的砂礫，觀察有多少砂礫能夠隨著水流從出口流出。
二、建立項(xiàng)目
要觀察砂礫隨水流的運(yùn)動情況，首先要對水的流入流出建立一個分析模型，然后再利用粒子研究來加入砂礫顆粒
1、利使用SolidWorks Flow Simulation中的向?qū)нM(jìn)行初始設(shè)置：國際制（SI）長度單位為mm，入口體積流率單位為m3/s；分析類型為內(nèi)部流動，排除內(nèi)部沒有流動條件的空腔；流體為水；默認(rèn)初始條件。邊界條件設(shè)置：入口流體的體積流量為5e-5m3 /S，沿法向進(jìn)水，出口處邊界條件按默認(rèn)為101 325P a及293.15K。沿著Y軸負(fù)方向有一個重力效果。通過“檢查模型”顯示狀態(tài)正常，分析類型為內(nèi)部，流體體積為0.011518m3，如圖所示
2、網(wǎng)格劃分
為了更好的對模型進(jìn)行劃分，本項(xiàng)目采用手動劃分網(wǎng)格的方式，X、Y、Z方向分別是24、48、42個網(wǎng)格，跨通道網(wǎng)格特征數(shù)為5，至大細(xì)化級別為1。如下圖所示
3、目標(biāo)設(shè)定
為了讓結(jié)果準(zhǔn)確，我們分別將靜壓平均值、速度平均值以及質(zhì)量流量用于目標(biāo)收斂
4、將計(jì)算控制選項(xiàng)里的結(jié)束條件更改成目標(biāo)收斂然后運(yùn)行分析。
三、 后處理
1、完成之后，在入口位置創(chuàng)建速度為參數(shù)的流動跡線查看水的運(yùn)動，然后將流動跡線隱藏。
2、在這個分析結(jié)果基礎(chǔ)上，我們需要用粒子研究功能來在水中加入砂礫顆粒。在結(jié)果下面找到粒子研究，然后右鍵，通過向?qū)Ы⒁粋€粒子研究
3、進(jìn)入向?qū)Ш蟮囊粋€界面是給粒子注入起名子，使用默認(rèn)名稱即可。接著會進(jìn)入選擇材料的界面，首先選擇入口的內(nèi)表面來作為粒子的入口位置，注入點(diǎn)數(shù)量為100個，粒子屬性為直徑0.05mm,軟件會自己變成5e-05m,下面的粒子材料選擇固體，找到建材，在在建材下的礫石和基床下選擇砂礫，下面的質(zhì)量流量選擇1毫克/s,粒子初速度為0。
4、物理設(shè)置保持默認(rèn)，然后拉到默認(rèn)壁面條件界面，在這里選擇理想反射。這樣粒子碰到壁面會反彈回來，直到達(dá)到終止條件。
5、 在計(jì)算設(shè)置中，結(jié)果保存選擇跡線和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，約束條件中至大長度輸入200m，至大時間輸入3600s，至大迭代次數(shù)輸入500000
6、然后點(diǎn)擊運(yùn)行
7、運(yùn)行結(jié)束后，展開結(jié)果中的粒子研究，右鍵單擊“注入1”然后選擇顯示，我們可以看到在水流作用下，砂礫的運(yùn)動情況，在這里還是有少數(shù)砂礫會流出整個系統(tǒng)。
8、之后，我們在粒子研究1上單擊右鍵，然后選擇統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，然后展開“注入1”這里可以看到，大部分注入點(diǎn)在達(dá)到網(wǎng)格至大步長或至大時間之后還是存在于系統(tǒng)當(dāng)中，有一些注入點(diǎn)會顯示正在打開，這些顯示正在打開的就是流出系統(tǒng)的砂礫了。
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