W symulacjach przepływowych często nie interesuje nas lokalny efekt pracy wentylatora, lecz jego globalne oddziaływanie na cały układ. Z drugiej strony problematyczne bywa ustalenie z jaką wydajnością pracować będzie dany wentylator, gdyż zależy to głównie od otoczenia w jakim się znajduje (opory przepływu). W takich sytuacjach doskonale sprawdza się zastąpienie całej geometrii wentylatora płaską powierzchnią z zadaną charakterystyką wentylatorową. Wentylator w tej formie może zostać zagnieżdżony na brzegu domeny jako wlot, lub wewnątrz domeny. Niniejszy dokument opisuje, w jaki sposób wykonać taki zastępczy model wentylatora w środowisku ANSYS AIM.

W pierwszej kolejności musimy wyznaczyć funkcję określającą charakterystykę wentylatora. Najczęściej producenci podają charakterystykę wzrostu ciśnienia od przepływu objętościowego. Jednakże do warunku brzegowego możemy podpiąć zależność odwrotną (prędkość przepływu lub przepływ masowy od ciśnienia). Dlatego też często konieczne jest przeliczenie przepływu objętościowego na masowy, lub prędkość przepływu i odwrócenie charakterystyki.

1Rysunek 1. Charakterystyka wentylatora, z przygotowaną funkcją wielomianową.

Kolejnym krokiem jest zdefiniowanie warunku brzegowego wlotu z zadaną funkcją przepływu masowego (lub prędkością) zależną od ciśnienia. Charakterystykę zadajemy w AIMie za pomocą wyrażenia (Named Expression).

2

Rysunek 2. Panel do definicji Named Expressions.

Przy tworzeniu wyrażeń musimy pamiętać o spójności jednostek. Dlatego warto stworzyć sobie własną zmienną ciśnienia z usuniętą jednostką (dzieląc ją przez 1 Pa) i to wyrażenie użyć jako zmienną do właściwej funkcji z charakterystyką. Ostatecznie wyrażenie musi zwracać nam prędkość lub przepływ masowy, więc pamiętajmy o przemnożeniu ostatecznego wyniku funkcji razy 1 m/s lub 1 kg/s. Tak przygotowane wyrażenie podpinamy do warunku brzegowego wlotu.

3

Rysunek 3. Warunek brzegowy wlotu z zadaną wydajnością wentylatorową oraz wizualizacja wyników.

Dodatkowe informacje, procedura krok po kroku do zamontowania wentylatora wewnątrz domeny oraz spis użytych wyrażeń znajdują się w załączonej prezentacji.

wentylatory_aim.pdf