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申请/专利权人：北京控制与电子技术研究所

摘要：本发明公开一种基于XFlow的大型离心机风阻功率数值仿真方法，通过包括：有限元计算模块、三维模型建模与转换模块、XFlow求解模块和数据后处理模块构建的基于XFlow的大型离心机风阻功率数值仿真系统实现。三维模型建模与转换模块确定离心机的几何外形并转换为求解器需要的特定格式，XFlow求解模块确定离心机机室的实际形状和尺寸、确定离心机运动函数和需要数值仿真工况下的大气参数、确定计算条件和导出计算结果数据，数据后处理模块得到离心机风阻功率。本方法不需要简化离心机模型，不需要人为划分网格，也不需要利用经验公式，操作简单，是一种比传统方法精度更高的较为理想的数值仿真方法。

主权项：1.一种基于XFlow的大型离心机风阻功率数值仿真方法，其特征在于具体步骤为：第一步搭建基于XFlow的大型离心机风阻功率数值仿真系统基于XFlow的大型离心机风阻功率数值仿真系统，包括：有限元计算模块、三维模型建模与转换模块、XFlow求解模块和数据后处理模块。第二步三维模型建模与转换模块确定离心机的几何外形并转换为求解器需要的特定格式三维模型建模与转换模块使用CATIA，根据离心机的实际尺寸对离心机进行三维实体建模，包括：基座、转轴与主臂结构和主臂上其他结构。三维实体模型建立后，将模型利用CATIA转换工具转换为XFlow求解模块需要的stp格式。第三步XFlow求解模块确定离心机机室的实际形状和尺寸XFlow求解模块根据实际离心机室的形状和尺寸确定离心机室的三维模型。第四步XFlow求解模块确定离心机运动函数和需要数值仿真工况下的大气参数XFlow求解模块确定最大加速度过载与最大加速度过载变化率工况下的最大风阻功率。将离心机开机时的转轴角度运动规律，转换成以时间t为变量的函数，即离心机的运动函数；确定具体数值仿真工况对应的离心机室大气参数，包括：大气的密度和对应的粘度。第五步XFlow求解模块确定计算条件XFlow求解模块确定计算条件，包括：父子关系、运动函数、求解器与流场类型、流体参数、边界条件和仿真参数。第六步XFlow求解模块导出计算结果数据计算完成后，得到离心机的流体动力学参数分布，XFlow求解模块调用离心机模型的流体动力矩和角速度数据曲线，并导出曲线数据结果为.txt文本文件。第七步数据后处理模块得到离心机风阻功率数据后处理模块使用Excel表格工具，导入已获得的.txt文本文件，使用表格内嵌公式处理导出的动力矩数据和角速度数据，得到离心机风阻功率。至此，完成基于XFlow的大型离心机风阻功率数值仿真。

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