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作者：葉老師，仿真秀專欄作者

導(dǎo)讀：相信很多CFDer初次接觸CFD這個專業(yè)名詞應(yīng)該是在美好的大學(xué)時代，那時覺得Gambit、ICEM、CFX、Fluent神一樣的存在著，工作多年，我一直在尋找一款合適的容積泵與閥門流體仿真分析軟件，直到我遇到了PumpLinx。和大名鼎鼎的Fluent等傳統(tǒng)的流體仿真分析軟件相比，PumpLinx進(jìn)入中國市場稍晚些，功能也不如傳統(tǒng)的流體仿真分析軟件全面，但是，在容積泵與閥門的流體仿真分析領(lǐng)域，PumpLinx的技術(shù)優(yōu)勢可以說是排他的，很高興利用接下來的時間和大家一起探討交流。

一、初識PumpLinx

我是從事容積泵與閥門仿真分析工作的，工作以來，我先后接觸過多款流體分析軟件，如Fluent、CFX、Star CCM+等，這些軟件有各自擅長的領(lǐng)域，但是在容積泵及閥門領(lǐng)域能力稍顯羸弱（個人觀點不喜勿噴）。直到14年左右，一位朋友想我推薦了PumpLinx，其實說實話，那個時候只是抱著試試看的態(tài)度，對其也沒有特別期待，當(dāng)時我使用外齒輪泵為例進(jìn)行的測試，沒想到結(jié)果完全出乎意料，從模型導(dǎo)入到最終提取結(jié)果，我只用了一周不到的時間，要知道這對于初學(xué)者來說，完全是質(zhì)的飛越。

那個時候網(wǎng)上關(guān)于PumpLinx的功能介紹及操作視頻很少，軟件的幫助文檔寫的又很爛（不是故意黑PumpLinx,是真的很爛），不過還好有仿真分析的基礎(chǔ)，基本操作流程都是類似的，所以學(xué)起來并不是很吃力，大約花費了幾個月的時間，我完成了軟件安裝路徑下的所有容積泵和閥門案例的仿真分析，現(xiàn)在回過頭來看，真的很感謝那位朋友介紹PumpLinx給我認(rèn)識。

二、容積泵和閥門數(shù)值模擬的王者-PumpLinx

截止現(xiàn)在，我接觸這款軟件也有5年的時間了，這5年可以說是我和軟件共同成長的5年，借助軟件，我完成了很多重大項目的仿真分析，對于軟件的使用也有了更新的認(rèn)識，軟件也市場的洪流中也在不斷的成長。接下來，大家跟著我的思路一起來認(rèn)識容積泵和閥門數(shù)值模擬的王者-PumpLinx。

1、界面特征-整潔、易學(xué)易用

容積泵和閥門數(shù)值模擬的王者-PumpLinx，它集前處理、求解以及后處理于一身，不需要多款軟件之間傳遞數(shù)據(jù)，提高仿真分析效率，且軟件界面整潔，條例清晰，易學(xué)易用。

2、先進(jìn)的泵閥網(wǎng)格生成模板

從事容積泵和閥門仿真分析的工程師都知道，最難的莫過于對容積泵和閥門的運動部件進(jìn)行網(wǎng)格劃分及動網(wǎng)格設(shè)置。以外齒輪泵為例，如果利用傳統(tǒng)的仿真分析軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)子部件的動網(wǎng)格設(shè)置，編寫UDF是必不可少的，即使經(jīng)驗豐富的工程師也不敢保證能夠短時間內(nèi)完成動網(wǎng)格設(shè)置。但是PumpLinx可以，利用專業(yè)的齒輪泵網(wǎng)格生成模板，成功率幾乎為100%，不但可以實現(xiàn)常規(guī)的轉(zhuǎn)子部件的動網(wǎng)格設(shè)置，還可以考慮端面間隙及側(cè)向間隙，間隙厚度可以是微米級別的。

3、強(qiáng)大的后處理功能

PumpLinx因仿真分析模型不同會輸出不同的后處理結(jié)果，如體積流量、轉(zhuǎn)子功率、監(jiān)測點壓力脈動等，在計算中和計算后，可實時查看云圖結(jié)果，如壓力云圖、速度云圖、空化云圖等，同時，可快速生成動畫，動畫格式為.gif，方便插入ppt進(jìn)行工作匯報。

三、外嚙合齒輪泵仿真分析案例

1、幾何模型

下圖為外嚙合齒輪泵流體域模型，包括進(jìn)口域，轉(zhuǎn)子區(qū)以及出口域。值得注意的是，PumpLinx本身不具備抽取流體域功能，且只接受STL格式的文件，因此，需要在其他CAD軟件中將流體域抽取并分區(qū)。

流體域模型

2、前處理

前處理主要包括邊界切分、網(wǎng)格劃分、邊界條件定義以及介質(zhì)屬性定義等工作，對于進(jìn)出口域可以采用笛卡爾技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)格劃分，對于轉(zhuǎn)子區(qū)域，由于齒輪泵為典型的容積泵，在工作過程中存在著轉(zhuǎn)子的嚙合與分離過程，因此需要構(gòu)建高質(zhì)量結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格并設(shè)置動網(wǎng)格，最終網(wǎng)格數(shù)量為91045。下面給出部分設(shè)置過程。

網(wǎng)格結(jié)果

3、求解及后處理

PumpLinx自帶齒輪泵設(shè)置模板，只需設(shè)置轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動中心、齒數(shù)以及轉(zhuǎn)速等基本參數(shù)即可進(jìn)行求解，求解器是在傳統(tǒng)求解器的基礎(chǔ)上進(jìn)行了二次優(yōu)化，兼顧求解速度和求解精度。歷時一個半小時即完成了轉(zhuǎn)子三周的仿真分析。部分計算結(jié)果如下所示。

進(jìn)出口質(zhì)量守恒

出口體積流量

壓力云圖

空化云圖

四、我的學(xué)習(xí)心得體會

固化仿真分析流程

多年的仿真分析經(jīng)歷，使我總結(jié)出一套適合自己的仿真分析流程并將其進(jìn)行固化，我稱其為9步走，將其分享給大家：

• 第一步：模型導(dǎo)入
• 第二步：尺寸查看
• 第三步：幾何切分
• 第四步：網(wǎng)格劃分
• 第五步：創(chuàng)建交互面
• 第六步：選擇物理模型并定義
• 第七步：邊界條件及介質(zhì)屬性定義；
• 第八步：求解；
• 第九步：后處理

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的一套PumpLinx泵阀仿真分析攻略的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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