Tutoriel sur le mélange de fluides dans SOLIDWORKS Flow Simulation

Article de Tashayla Openshaw sur févr. 07, 2022

Le mélange des fluides est un phénomène qui doit être modélisé avec précision afin de comprendre le comportement des différents fluides impliqués, ainsi que la vitesse à laquelle le mélange se produit. Simulation de débit SOLIDWORKS  permet l'utilisation de fluides non newtoniens, de gaz, de gaz réels et de liquides. Pour le mélange des fluides, tous les fluides mélangés doivent être dans le même état.

Dans ce tutoriel sur le mélange de fluides, nous allons tester un réservoir d'hélium dans lequel de l'air est pompé d'un côté et observer comment la fraction volumique évolue en fonction du temps.

Assistant de configuration

Lancez l'assistant de simulation de flux pour lancer l'analyse. Voici les sélections pour cet exemple d'analyse.

Page 1  – Nommez l’analyse

  • Mélange de fluides

    SOLIDWORKS Flow Simulation Wizard Setup

Page 2  – Définir les unités  

  • Système d'unités SI, la seule chose que nous allons modifier est le paramètre Température de K à ºC.

    SOLIDWORKS Flow Simulation Wizard Unit System

Page 3  – Choisir le type d'analyse

  • Étude interne dépendante du temps. Durée totale de l'analyse : 30 s. Pas de temps de sortie : 1 s.

      SOLIDWORKS Flow Simulation Wizard Analysis Type

Page 4  – Sélectionnez les fluides. Assurez-vous que tous les fluides utilisés sont du même type (c.-à-d. gaz, liquides, liquides non newtoniens, liquides compressibles, gaz réels ou vapeur).

  • Gaz – Air et Hélium

    SOLIDWORKS Flow Simulation Wizard Default Fluid

Page 5  – Conditions des murs

  • Laissez les valeurs par défaut (paroi adiabatique et rugosité de 0 micromètre)

    SOLIDWORKS Flow Simulation Wizard Wall Conditions

Page 6  – Conditions initiales

  • Commencez à remplir le réservoir avec de la chaleur. Concentrations : réglez l'air à 0 et l'hélium à 1.
  • Sélectionnez « Terminer »

    SOLIDWORKS Flow Simulation Wizard Initial Conditions

Ajout de conditions limites et établissement d'objectifs

Conditions limites

Ajoutez un débit volumique d'entrée sur la face intérieure de l'un des couvercles.

  • Élargir  Concentrations de substances , laissez-le allumé  Fraction de masse  et définissez Air = 1, Hélium = 0
  • Laissez les autres valeurs par défaut

    SOLIDWORKS Flow Simulation Fluid Mixing Analysis Substance Concentrations

Ajoutez une pression environnementale sur la face intérieure de l'autre couvercle.

  • Changer le type en  Ouvertures de pression  et sélectionnez  Pression environnementale
  • Laissez les autres valeurs par défaut

    SOLIDWORKS Flow Simulation Fluid Mixing Analysis Environmental Pressure

Objectifs 

Objectif : atteindre la convergence en résolvant le comportement du fluide à l’intérieur du réservoir.

Définissez vos objectifs. Dans cet exemple, nous examinerons :

  • Débit massique GG
  • Vitesse moyenne de GG
  • GG Fraction massique moyenne de l'air
  • GG Fraction massique maximale de l'air
  • GG Fraction volumique moyenne de l'air

    Setting Goals SOLIDWORKS Flow Simulation Fluid Mixing Analysis

Examen des résultats

Graphique de coupe – Fraction volumique de l'air

  • Pour voir l'évolution des résultats en fonction du temps, cliquez avec le bouton droit de la souris sur  Résultats  et sélectionnez  Explorateur transitoire Cela placera une barre de temps dans votre zone graphique à laquelle vous pourrez jouer ou sélectionner certains moments à regarder.

    SOLIDWORKS Flow Simulation Fluid Mixing Tutorial

J'espère que ce tutoriel SOLIDWORKS Flow Simulation vous a été utile. Découvrez d'autres études sur les fluides ci-dessous.

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À propos de Tashayla Openshaw

Tashayla Openshaw est ingénieure en support technique SOLIDWORKS basée à notre siège social de Salt Lake City, Utah. Elle a obtenu son baccalauréat en génie mécanique de l'Université de l'Utah en 2018 et fait partie de la famille GoEngineer depuis février 2019.

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