例題4

強制流出ファンの解析

本例題について

  • チュートリアルの例題をファン境界条件に置き換えた解析例を示します。
    ファン境界条件についての説明は、「流体解析の境界条件」を参照してください。
     

  • 表に記載されていない条件はデフォルトの条件を使用します。
     

 

解析空間

項目

条件

解析空間

3次元

モデル単位

mm

 

解析条件

項目

タブ

条件

ソルバ

ソルバの選択

流体解析[Bernoulli]

解析の種類

流体解析

定常解析

メッシュ設定

メッシュ

標準メッシュサイズ:6[mm]

 

モデル図

 

 

ボディ属性および材料の設定

ボディ No./ボディタイプ

ボディ属性名

材料名

3/Solid

pass

000_空気※

4/Solid

column

007_鉄Fe※

※材料データベースを利用

境界条件

境界条件名/トポロジ

タブ

境界条件の種類

条件

inlet/Edge

流体

流入

自然流入

outlet/Face

流体

流出

強制流出
ファン

PQ特性

No.

体積流量Q[m3/s]

圧力差P[Pa]

1

0

0.2

2

2e-4

0

 

解析結果

フィールド「全圧」のコンター図を示します。

流入境界面と流出境界面で積分を行った結果も示します。(面を選択し、右クリックメニューから積分)

 

 

自然流入境界では全圧はほぼゼロになり、強制流出ファン境界では、PQ特性から計算された負の全圧 = -0.1034 [Pa] となります。

 

次に体積流量テーブルと圧力損失テーブルを示します。

 

 

 

outlet境界の体積流量テーブル値からPQ特性を使って圧力差を計算すると、
P = 0.2 – 0.2/2e-4 * 9.731e-5 = 0.1027

となり、全圧コンタ図の圧力値、および、圧力損失テーブル値と一致していることが確認できます。

 

PQ特性と動作点(体積流量Q、圧力損失P)をグラフにプロットした結果を示します。

動作点がPQ特性上に乗っていることが確認できます。

参考として、流出境界として速度固定境界を用いて体積流量=2.5e-5~1.5e-4について計算したときの
圧力損失の流量依存カーブも示します。PQ特性と圧力損失の流量依存カーブが交差する点が動作点になっていることが確認できます。
(圧力損失の流量依存カーブは添付プロジェクトの解析モデル「解析モデル_参考」で取得することができます)

 

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