13629635580

网站首页关于联塑新闻动态联塑管道管道技术联塑卫浴公司相册塑料技术联系我们留言反馈

您当前位置：网站首页 >> 塑料技术

利用Mult-ifieldSolver进行管道流固耦合动力研究

文章来源：本网收集上传时间：2013-11-6 浏览量：3664

　　有限元计算模型本文所采用的主要是ANSYS和CFX两个软件，其中ANSYS对结构进行分析，CFX对流体进行分析，然后通过Mult-ifieldSolver将其结合起来对结构和流体进行耦合分析。Mult-ifieldSolver是ANSYS10.0中专门用于计算多物理场耦合问题的计算模块，它可以同时运行ANSYS结构计算程序和CFX流体计算程序。通过流体与结构交界面上力的传递，实现流体与结构间的单向耦合或双向耦合。在ANSYS中，流固交界面用数字表示，在CFX中则用名字表示。Mult-ifieldSolver在计算过程中不考虑结构和流体重力对管道动力响应的影响，其求解思想为有限元理论方法。
　　
　　在WORKBENCH中分别建立结构和流体的物理模型。将结构模型导入ANSYS中进行网格划分和前处理；将流体模型导入到ICEM中划分网格，然后将网格导入CFX中进行前处理。建模尺寸为：管道关于y，z平面对称，其入口端轴线平行于z轴，出口端轴线平行于y轴；弯管两端长度均为L=0.5m，弯曲半径R=0.1m，角度90b，管道内径d=0.098m，壁厚t=0.002m；管道材料为普通钢材，密度Qp=7800kg/m3，弹性模量E=210GPa，泊松比v=0.3，忽略管道阻尼，其所用单元为solid186；流体为水，密度Qw=997kg/m3，温度25e，动力粘性系数T=8.899e-4kg/ms，流体采用六面体网格。视管道壁为光滑壁面，计算时弯管两端采用简支约束的边界条件。
　　
　　不考虑阀门开启时管道的动力响应情况，仅对冲击流速达到峰值以后的结果进行分析。分别取入口侧、出口侧和弯曲部分的中间截面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，以y，z平面为对称面，分析3个截面在不同时刻下沿x，y，z轴的位移，可得管道的运动形式和变形，如所示。从中可以看出，管道结构的位移、变形基本于y，z平面对称。在题设中所给的约束条件下，管道主要运动表现为y，z平面内弯曲运动及管道的扩张和收缩。同时，由于流体激励是随机的，各时刻下作用于管壁上各点的压力值不同，管道在沿x轴方向略有摆动。
　　
　　分别在截面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上取节点1、2、3进行分析，可得到各点在x，y，z方向的位移时间历程曲线。采用傅立叶变换，编制MATLAB程序对其进行频谱分析，得到各点沿x，y，z轴的频响曲线，类似于阀门作用，在开始一段时间内结构产生强迫振动，之后结构响应达到稳定。结构上各点沿x，y，z方向的振动幅值不同，y，z方向明显大于x方向，振动频率也略有差别。
　　
　　在节点1处fx=435Hz，fy=454Hz，fz=452Hz；节点2处fx=437Hz，fy=454Hz，fz=452Hz；节点3处fx=437Hz，fy=454Hz，fz=454Hz.结构的响应图中出现了拍频现象，是由两相近频率叠加所产生的。另外，频率图中接近0点位置处出现的峰值频率，是由结构振动过程中偏离初始位置所引起，并非结构响应频率。
　　
　　在CFX中查看流体的计算结果，可得流体表面即流固交界面上压力值。取流体表面与结构上节点1、2、3对应的点作分析，得到各点压力值的时间历程曲线。同理，采用傅立叶变换，编制MATLAB程序对其进行频谱分析，得到流体各点的频响曲线，如所示。
　　
　　由于结构和流体间的相互作用，流体在开始一段时间内也产生强迫振动，之后响应达到稳定。流体表面各点压力值均不同，但响应频率基本一致，在节点1处有f=498Hz，节点2处f=498Hz，节点3处f=498Hz.同理，由两相近的频率叠加产生了拍频现象；压力值偏离初始值引起了零点位置附近的峰值频率，亦并非流体响应频率。
　　
　　由本文的计算分析可看出，利用Mult-ifieldSolver进行管道流固耦合动力分析，可以模拟阀门作用下结构的动力响应和变形，得到结构和流体的响应频率，可为振动噪声研究提供参考。从结果数据上也可以得出，流体作为主要激励源，其响应频率略大于结构的响应频率，符合理论分析。

【打印此页】【关闭网页】

上一个塑料技术：管道空气塞的成因及废除方法研究
下一个塑料技术：管道压接接头性能试验及技术分析

06

2013-11

管道空气塞的成因及废除方法研究

空气塞的成因及生成条件,气囊对管道的阻碍作用管道中由于气囊存在，把连续的液体分隔成A、B两个间断的液面。如果气囊在管道中不移动，使A处的液体不能超过C点流到B处，就会使管道中的液体停止流动。这时气囊犹如塞头一样，因此把它称为空气塞。如果管道中的气囊体积小，这时管道中的液体还能继续流动，只是流通的截面变小，

06

2013-11

管道压接接头性能试验及技术分析

压接接头性能试验及分析，机械压接接头是依靠机械过盈配合形成的承插式连接接头，其承受轴向荷载（由于内压、温度、接头弯曲以及吊装、牵引等原因产生）的能力是接头设计和使用中的一项重要强度指标。在过盈量不变的情况下，随着压接长度的增加，其接头抗拉力增加。这是因为随着压接长度的增加配合面加大，即产生接触压力的面积增加，

25

2012-07

常用加工改性剂ACR的作用

ACR为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯、苯乙烯等单体的共聚物。除可用做加工助剂外，还可用做冲击改性剂。我．国的ACR可分为ACR201、ACR301和ACR401、ACR402几种，国外的牌号有：K120N、K125、K175、P530、P501、P551、P700、PAl00等。ACR加工改性剂的重要作用是促进PVC的塑化，缩短塑化时间，提高熔体塑化的均匀性，降低塑花

06

2013-11

新型导输管道透过内地矿藏沉降区管材和作业方略的抉择

管材与铺设方案选择对于一般软弱地基而言，地基变形以竖向沉降位移为主，水平位移较小，沉降变形值在几十厘米的幅度内，一节管道两端的不均匀沉降差不大，因此，通过地基处理将沉降值控制在一定幅度内后，再选用钢管或具有柔性接口的其他管材可以满足要求。塌陷区地基竖向沉降和水平位移均较大，且无法通过地基处理方法控制变形值。

06

2013-11

利用Mult-ifieldSolver进行管道流固耦合动力研究

08

2021-10

供水排水系统有哪些作用

4、便于排出日常生活中的洗涤用水、工业生产废水等；还包括降雨、降雪时积累在屋面上的雨水、雪水，以避免大量积水、积雪给房顶带来过大的压力。供水排水系统可以划分成供水系统和排水系统，其中供水系统主要用于输送人们日常的生活、生产用水、消防设备用水等，保障人们日常的用水充足；而排水系统则主要负责排出人们在生活以及生产中产生的污水、废水等。供水排水系统具备多样化的功能，是建筑物当中不可缺少的设施。希望以上内容能给您了解供水排水系统提供一定的帮助。

25

2012-07

在加工塑料制品时光稳定剂的选用原则

选择聚氯乙烯用的光稳定剂，应考虑它们与热稳定剂之间的相互影响，光稳定剂的应用需以不影响热稳定剂效果为前提。例如，二苯甲酮类光稳定剂与钡-镉热稳定剂并用时，会使软质聚氯乙烯制品泛黄，降低钡-镉稳定剂的碱性，泛黄现象得以减弱。苯并三唑类光稳定剂对于提高聚氯乙烯的光稳定性，特别是对硬质聚氯乙烯是非常有效的。然而在硬质

06

2013-11

气体导输内地管道作业的预设革新体

干线管网系统分析的成功探索冀宁管道工程功能多样，功能的多样化决定了系统的复杂性。在这种情况下，系统分析需要考虑的因素大大增多，既要面对沿线市场的众多不同类型用户，又要兼顾考虑保安供气。本工程系统分析以输气、保安供气2种功能为主线，对20多种工况进行了细致深入的分析计算，为工程设计和业主决策提供了全面的技术支持。

13629635580

友情链接： 云港互联

请各公司推销人员注意：我单位拒绝任何方式、任何形式的电话推销，请勿拔打我单位客服热线进行电话推销，谢谢合作！
公司名称：联塑管道-云南一级代理商
联系地址：云南省昆明市官渡区昌宏路国雅建材市场A区5栋20号对面联塑管道、联系电话：13629635580、传真号码：0871-63983613
关键词：塑料技术：利用Mult-ifieldSolver进行管道流固耦合动力研究,云南联塑，昆明联塑，云南联塑管道，昆明联塑管道，云南昆明联塑管道，广东联塑云南总代理，广东联塑昆明总代理，云南联塑波纹管，昆明联塑波纹管，云南联塑家装管，昆明联塑家装管，云南联塑总代理，昆明联塑总代理

网站管理