Scopra come utilizzare Ansys Discovery per ottenere risultati accurati sulle prestazioni delle valvole, utilizzando la modalità Refine.
Parte II: Simulazione in modalità Refine
La simulazione delle valvole può essere eseguita sia in modalità Explore che in modalità Refine. La modalità Esplora consente una simulazione rapida per ottenere risultati in un massimo di 2 minuti con un certo livello di precisione, permettendo di valutare le modifiche al progetto. Questo fornisce un confronto relativo per decidere il progetto che richiede un livello più approfondito di analisi computazionale in modalità Refine. La modalità Refine utilizza il solutore Fluent per ottenere risultati basati su una geometria a maglie. Quindi, ogni modello richiederà molto più tempo per fornire risultati (10-20 minuti). Questo secondo blog spiega questo approccio in dettaglio.
Fasi
La geometria è la stessa della rappresentazione della valvola nella Parte I. Pertanto, le fasi iniziano direttamente con il processo di meshatura, in quanto non sono necessarie modifiche per questa dimostrazione. Tuttavia, le modifiche possono essere applicate in qualsiasi momento, se necessario.
- Impostazione
È importante ricordare che lo strumento ‘Corpi di taglio’ non è disponibile nella Modalità Affinamento. Quando si passa alla Modalità Affinamento, verrà visualizzato un messaggio di errore se una qualsiasi delle posizioni di stelo/disco è abilitata. Per continuare la simulazione, l’utente dovrà sottrarre i volumi come di consueto utilizzando lo strumento 1) Combina. Seguendo i passaggi, selezionare 2) il volume principale, poi 3) il corpo da sottrarre e 4) il corpo comune rimanente.
Ciò significa che è necessario creare tre domini fluidi aggiuntivi, oppure copiare il file e modificare il dominio fluido di conseguenza. Tuttavia, è possibile continuare a utilizzare la tabella parametrica. Ciò significa che, selezionando l’opzione ‘Aggiorna tutto’, l’utente può eseguire una serie completa di simulazioni per un determinato livello di Fedeltà. Ricordiamo che nella modalità Refine, poiché utilizza una maglia computazionale, il tempo di simulazione aumenterà rispetto alla modalità Esplora.
- Meshing
La modalità Refine consente di risolvere il modello CFD sulla base di maglie computazionali. Per creare la mesh sono disponibili controlli globali e locali: 1) la barra Fidelity può essere utilizzata come nella modalità Esplora per fornire un affinamento generale, 2) sotto la ‘Scheda Simulazione’ > Fidelity, l’utente può selezionare i pulsanti Global o Local. In questa Demo, è stato applicato un controllo globale. L’opzione predefinita è ‘Determina automaticamente il dimensionamento’, ma l’approccio selezionato è stato 3) ‘Curvatura e prossimità’, in quanto consente un buon livello di raffinatezza, compreso il numero di strati di inflazione. Infine, la mesh 4) viene creata cliccando sull’icona mostrata.
Per questa demo sono state create tre maglie per eseguire l’analisi di convergenza. L’obiettivo è determinare la curva della caduta di pressione rispetto alla portata e confrontarla con quella ottenuta nella modalità Esplora. Una volta che l’utente seleziona il metodo di meshing, la mesh può essere generata utilizzando l’icona mostrata nell’angolo in basso a destra della schermata 4), che è mostrata nell’immagine qui sopra. Altri strumenti per la simulazione possono essere impostati nella scheda ‘Simulazione’ > Fisica > ‘Opzioni di simulazione’.
- Risultati
Per un confronto, la curva della soluzione convergente (Linea 1) è tracciata sullo stesso grafico delle curve ottenute in modalità Esplora. Nella Parte I, sono stati risolti diversi modelli per diversi valori di fedeltà e per ciascuna velocità di ingresso (successivamente utilizzata per calcolare ciascuna portata). Il grafico mostra che la soluzione convergente in modalità Refine è simile alla linea costruita dalla media delle simulazioni per ogni velocità di ingresso (Linea 2). Per le portate inferiori a 307 LPM, la perdita di pressione della Linea 1 è leggermente inferiore a quella prevista dalla Linea 2. Tuttavia, per le portate più elevate, la perdita di pressione è leggermente inferiore a quella prevista dalla Linea 1. Tuttavia, per portate più elevate, si verifica il contrario.
Per questa demo sono state create tre maglie per eseguire l’analisi di convergenza. L’obiettivo è determinare la curva della caduta di pressione rispetto alla portata e confrontarla con quella ottenuta nella modalità Esplora. Una volta che l’utente seleziona il metodo di meshing, la mesh può essere generata utilizzando l’icona mostrata nell’angolo in basso a destra della schermata 4), che è mostrata nell’immagine qui sopra. Altri strumenti per la simulazione possono essere impostati nella scheda ‘Simulazione’ > Fisica > ‘Opzioni di simulazione’.
Infine, la procedura viene ripetuta per il resto delle posizioni dello stelo/disco, con la creazione della mesh, l’aggiornamento della tabella di parametrizzazione e l’ottenimento dei risultati per ottenere l’ultima curva: il coefficiente di resistenza rispetto all’apertura della valvola. In questo caso, la soluzione convergente è vicina al limite superiore previsto dalla modalità Esplora, poiché la fedeltà è la più alta; tuttavia, ricordiamo che nella modalità Esplora l’utente non ha il controllo della mesh. Per riassumereè sempre meglio eseguire una simulazione dettagliata, ma l’esplorazione fornisce un intervallo adeguato.
