Solidworks弯管内流场分析基础教程

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结构设计会涉及到流体介质设备的设计，此时就需要研究流体流场的分布情况来针对性地改进结构。本文以简单的弯管内水流场分布为例使用SolidWorks软件Flow simulation插件进行分析，弯管模型如图1所示，具体步骤如下：

图1 弯管模型

步骤一：首先点击顶部菜单栏“工具”-“插件”选项，然后勾选Solidworks Flow Simulation 2016前的复选框，如图2所示。

图2  Solidworks Flow Simulation插件启动

步骤二：点击顶部Flow Simulation，然后出现最左侧的菜单栏，点击向导，然后出现单位系统设置界面，选择国标单位，如图3所示，然后点击下一步；

图3 计算单位设置界面

步骤三：接下来是选择分析类型，因为本次只分析弯管内水的流场分布，不涉及固体热传导，且为稳态分析，因此本次仅勾选重力选项，如图4所示，点击下一步；

图4 分析类型选择

步骤四：接下来选择流体类型，本次选择水作为流体介质，如图5所示；

图5 流体类型

步骤五：接下来选择壁面条件，由于本次不涉及热分析，因此选择绝热壁面，管壁粗糙度默认0设置。点击下一步，设置初始条件，默认设置即可，如图6所示，点击完成。

图6 壁面及初始条件选择

步骤六：接下来根据提示，给该弯管模型两端封盖，作为进出口，创建完封盖如图7所示；

图7 创建封盖

步骤七：接下来设置流体进出口边界条件，先点击最左侧菜单的边界条件，插入边界条件，选择入口面，设置入口流速为1m/s，如图8所示，特别注意，选择入口面时要选择入口封盖的内表面。

图8 入口边界条件设置

步骤八：同理设置出口边界，先点击最左侧菜单的边界条件，插入边界条件，选择出口面，设置出口边界为环境压力开孔，如图9所示，特别注意，选择出口面时要选择出口封盖的内表面。

图9 出口边界条件设置

步骤九：设置收敛目标，先点击最左侧菜单的目标，插入表面目标，选择出口面的静压及体积流量作为收敛控制参数，如图10所示。

图10 收敛目标设置

步骤十：设置网格，先点击最左侧菜单的网格，右击选择全局网格，对网格划分等级进行设置，如图11所示，也可以对局部网格进行设置，这里不进行叙述。

图11 划分网格

步骤十一：最后，在左上角“项目”右击，选择运行求解，如图12所示；

图12 运行求解

最终求解的速度云图如图13所示，由图可知水在该弯管内的流场分布。

图13 弯管内流场分布

具体结果输出操作动图如图14所示。

图14 结果输出动图

本文主要简单介绍了Solidworks Flow Simulation 流体分析的基本步骤，仅供初学者进行参考学习，让初学者对操作步骤有一定的了解，对流体仿真分析更容易入门。

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