在这个练习中，将利用多孔介质的功能，分析通过一个带有筛孔的管道流动。在指定入口边界条件时，将使用一个变化的速度分布。

本练习将应用以下技术：

●多孔介质。

●多孔性。

项目描述

冷空气被强制在通道中流过多孔筛。在通道入口的速度分布是入口高度的一个函数，如图7-17所示。

图7-17 非均匀入口速度分布示意图

通道高度为0.15m，通道长度为0.65m，多孔筛的厚度为0.01m。通道流是对称的，因此可以使用二维对称来简化问题，如图7-18所示。

图7-18 简化模型

操作步骤

步骤1 打开装配体文件

从Lesson07\Exercises文件夹打开文件“channelassembly”。

步骤2 新建项目

使用【向导】，按照表7-2的设置新建一个项目。

表7-2 选项卡的项目及设置

可能会弹出以下消息：

“流体体积识别因模型当前并非水密而失败。内部任务必须具有密封的内部体积。您需要关闭开口和孔眼以使内部体积密封。

您可以使用“创建盖”工具关闭开口。是否要打开“创建盖”工具？”

单击【否】。仿真将以2D的方式运行，因此无需对模型的开口使用封盖进行封闭。

非均匀入口速度：需要指定流体流入和流出系统的边界条件，边界条件可以设定为压力、质量流量、体积流量或速度。本练习将包含一个变化的入口速度分布，如图7-19所示。

图7-19 入口速度

步骤3 设置计算域为2D

在SOLIDWORKS Flow Simulation分析树中，右键单击输入数据下的【计算域】，选择【编辑定义】。

在【类型】选项组中，指定在【XY平面】的【2D模拟】流动。单击【确定】。

步骤4 生成变化的入口速度

在SOLIDWORKS Flow Simulation分析树中，右键单击输入数据下的边界条件，选择【插入边界条件】。

选择表示入口的SOLIDWORKS特征的内侧表面，如图7-20所示。

单击【类型】下的【流动开口】。

仍在【类型】下选择【入口速度】。

单击【流动参数】下的【垂直于面】。

图7-20 选择内侧表面

单击【相关性】按钮。在【相关性】窗口的【相关性类型】列表中，选择【F（y）-表】。

打开存放在Lesson7文件夹下的文件“X-Velocity-facedbased.xls”。用户可以将表格中的数值复制到设计窗口。高亮显示Excel数据并使用Ctrl+C和Ctrl+V进行复制操作。

当然，也可以手工输入表7-3的数值。

表7-3 F（y）-表设置

（续）

单击两次【确定】。

提示

Y坐标对应基于面的局部坐标系，其原点位于所选面的中心。

技巧(www.daowen.com)

为了对一个相关的边界条件设置全局坐标系，用户应当单击已经设置好的坐标系窗口，并按键盘中的Delete键。和局部坐标系不同的是，全局坐标系会自动显现。

步骤5 设置出口边界条件

在SOLIDWORKS Flow Simulation分析树中，右键单击输入数据下的【边界条件】，选择【插入边界条件】。

在入口速度的另一端，选择通道的内侧表面，如图7-21所示。

单击【类型】选项组中的【压力开口】，选择【静压】。

单击【确定】，接受默认的环境参数。

步骤6 设置多孔条件

在Flow Simulation分析树中右键单击多孔介质，选择【插入多孔介质】。

从图形窗口选择零件Porous<1>。

在【多孔介质】对话框中，展开预定义文件夹并选择【格栅材料】。

图7-21 加载出口边界条件

单击【确定】，关闭【多孔介质】对话框。

步骤7 禁用多孔介质

在SOLIDWORKS Flow Simulation分析树中，右键单击输入数据并选择【组件控制】。

在【组件控制】选项组中禁用零件Porous<1>，如图7-22所示。单击【确定】。

步骤8 设置工程目标

在SOLIDWORKS Flow Simulation分析树中右键单击目标并选择【插入表面目标】。

在【参数】选项组中，勾选【静压】选项的【平均值】复选框。

图7-22 禁用多孔介质

选择用于定义速度边界条件的入口表面。用户也可以从SOLIDWORKS Flow Simulation分析树中选择Inletvelocity1边界条件，则入口表面会自动添加到【可应用表面目标的面】列表中。单击【确定】。

步骤9 运行这个项目

请确认勾选了【加载结果】复选框，单击【运行】。

步骤10 设置模型透明度

从【工具】/【Flow Simulation】菜单中，选择【结果】/【显示】/【透明度】。移动滑块至右侧，以增加【可设置的值】，将模型的透明度设定为0.75。

单击【确定】。

步骤11 生成切面图

使用Plane1，生成一幅切面图以显示【速度】分布，如图7-23所示。

图7-23 生成速度切面图

提示

从用户定义的入口速度分布来看，靠近通道底部的速度最高。

步骤12 更改切面图以显示动压力（图7-24）

图7-24 动压力切面图

提示

用户可能需要将【动压力】添加到可用参数列表中。为了实现这一点，需要展开【参数】下拉列表并选择【添加参数】。

步骤13 在入口和出口附近生成XY图

在SOLIDWORKS Flow Simulation分析树中，右键单击XY图并选择【插入】。

在SOLIDWORKS Featur eManager设计树中，选择Sketch2和Sketch3。勾选【参数】选项组中的【速度（X）】复选框。

单击【导出到Excel】，如图7-25所示。

多孔筛对速度分布的影响极小。

图7-25 XY图（3）