[发明专利]防护罩流场模拟分析

权利要求书

1.防护罩流场模拟分析，其特征在于：包括几何建模、网格划分、仿真实验和结果处理；

所述几何建模，采用CATIA进行机器人防护罩圆筒型防护罩与锥筒型防护罩的几何模型建立；

所述网格划分采用ICEM-CFD对圆筒型防护罩与锥筒型防护罩两种防护罩几何模型分别进行边界的命名，包括设置参数、生成网格与网格输出，所述设置参数分三步：a.机器人的全局网格最大参数设为16，边界层网格第一层参数设为0.5，总高为1.82；b.在防护罩的入口和出口在part mesh中设置网格参数为8，从而保证进出口网格质量，防止分析过程中出现不必要的问题；c.设置面网格尺寸，选择surface mesh setup，选中机器人中尺寸较小的面，设置其尺寸为4；所述网格输出，先保存网格，选择output命令中的输出求解器选择select solver，选择ANSYS Fluent，点击apply；选择writer input输出网格，选择所生成的网格，点击Done输出网格，格式为.msh；

所述仿真实验，采用CFD软件Fluent进行仿真实验，Fluent中的湍流模型有单方程模型、双方程模型、雷诺应力模型和转捩模型；

所述边界条件设置，进口边界选择速度入口边界条件，参考热辐射分析中的自然对流情况下的空气流动情况，设入口流速为0.27m/s；

所述结果处理，采用可视化处理与数值化处理，可视化处理包括温度及流场可视化，所述数值化，在机器人表面上建立了一系列的点，两种防护罩模型点坐标均一致。

2.根据权利要求1所述的防护罩流场模拟分析，其特征在于：所述生成网格方法与步骤与钢坯网格相同，最终网格数量为2236048，网格质量：最小质量 0.179851, 最大质量0.999284, 平均质量0.808810902092。

3.根据权利要求1所述的防护罩流场模拟分析，其特征在于：所述网格划分，进行分网处理，利用ICEM CFD软件使网格质量只有均在0.1以上。

4.根据权利要求1所述的防护罩流场模拟分析，其特征在于：所述圆筒型防护罩模型建立利用创成式曲面设计，在定位好的点及面上建立直径600mm的圆，使用拉伸命令生成防护罩。

5.根据权利要求1所述的防护罩流场模拟分析，其特征在于：所述锥筒型防护罩模型的建立与圆筒型相似，控制前段进风量，与圆筒型防护罩入口直径大小相同，缩短尾部的直径，采用多截面曲面命令建立锥筒型防护罩。

6.根据权利要求1所述的防护罩流场模拟分析，其特征在于：所述Fluent进行仿真实验对热轧钢坯的热辐射分析第一、由温度变化趋势可知，热辐射对于地面的温度影响较大，因此需要对喷码机器人加护防护罩，尽量隔绝钢坯对喷码机器人的热辐射；第二、当距离达到0.07米左右时，温度大幅度下降。

7.当达到0.12米左右时，温度下降速率减缓，直至几乎不发生发生改变；第三、当距离到达0.12时，温度几乎不发生改变，温度到达277℃，此时对喷码机工作系统不产生影响，可确保喷码机正常工作。