[发明专利]一种密封实验室开放式吹风模拟系统气流设计方法

说明书

本发明公开了一种密封实验室开放式吹风模拟系统气流设计方法，包括步骤：一、模拟密封实验室开放式吹风模拟系统并生成计算网格；二、设置边界条件；三、构建开放式吹风模拟系统的数值模型；四、15℃条件下密封实验室开放式吹风模拟系统气流计算结果及风速云图显示；五、‑25℃条件下密封实验室开放式吹风模拟系统气流计算结果及风速云图显示；六、获取开放式风洞出口前4m处的空间流场的要求风速下风机压增。本发明对15℃和‑25℃条件下密封实验室开放式吹风模拟系统气流计算结果及风速云图显示，给出两种温度场状态下距出口4m处的流场分布图，获取风速达55m/s时，风机的最大压增值，可为气流分析验证和优化提供理论支持。

技术领域

本发明属于开放式吹风模拟系统气流设计技术领域，具体涉及一种密封实验室开放式吹风模拟系统气流设计方法。

背景技术

为了在气候实验室模拟飞机起飞、着陆遭遇强雨雪及浓雾等恶劣天气，现有建立一种密封实验室开放式吹风模拟系统，当风机运行时，整个实验室中会产生较强的空气流动，并且在整个实验室中形成巨大的漩涡流动，空气的不规则流动会对风机的进气口的进气及喷口喷射气流产生不利影响，从而影响整个试验段气流品质，现如今缺少一种密封实验室开放式吹风模拟系统气流设计方法，以实现开放式流场试验段气流品质满足设计要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种密封实验室开放式吹风模拟系统气流设计方法，通过对密封实验室开放式吹风模拟系统进行三维模型并网格划分便于后期数值分析计算，设置边界条件并构建开放式吹风模拟系统的数值模型，对15℃和-25℃条件下密封实验室开放式吹风模拟系统气流计算结果及风速云图显示，给出两种温度场状态下风流入口、出口以及距出口4m处的流场分布图，获取要求距出口4m处风速达55m/s时，风机的最大压增值，可为该吹风模拟系统气流分析验证和优化提供理论支持，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种密封实验室开放式吹风模拟系统气流设计方法，所述开放式吹风模拟系统包括开放式风洞以及位于开放式风洞入口前4m处和出口前4m处的空间流场，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、模拟密封实验室开放式吹风模拟系统并生成计算网格：利用CATIA软件建立密封实验室开放式吹风模拟系统的三维模型，并采用混合网格形式对密封实验室开放式吹风模拟系统进行网格划分，所述密封实验室长度方向和开放式风洞长度方向为x轴方向，所述密封实验室高度方向和开放式风洞高度方向为z轴方向，y轴方向垂直于x轴和z轴，对开放式风洞采用第一网格划分，对开放式风洞入口前4m处和出口前4m处的空间流场采用第二网格划分，对实验室内其余空间流场采用第三网格划分，所有壁面为边界层，对边界层由开放式风洞向密封实验室扩散方向采用增长型网格划分；

第一网格为结构网格，第二网格和第三网格均为四面体网格，增长型网格为棱柱式网格；

步骤二、设置边界条件：把三维模型导入FLUENT软件中，并输入边界条件，所述边界条件包括气体温度、气体气压、气体密度和气体动粘性系数，所有壁面均为绝热无滑移壁面，松弛因子为常数；