Die Autodesk Simulation CFD-Funktion für rotierende Maschinen analysiert die rotierenden Bauteile mit einem lokal rotierenden Bezugssystem. Dieser Bereich umschließt ein rotierendes Objekt vollständig und wird als rotierender Bereich bezeichnet.
Nicht rotierende Bereiche im Modell werden in einem statischen (absoluten) Bezugssystem analysiert. Diese Bereiche werden als statische Bereiche bezeichnet. (Fluid in einem statischen Bereich kann sich bewegen, aber das Volumen selbst nicht.)
Im Folgenden werden die geometrischen Anforderungen für die Einrichtung von Rotationsanalysen beschrieben:
- Jedes rotierende Objekt muss vollständig von einem rotierenden Bereich umschlossen sein. Rotierende Bereiche drehen sich mit ihrem eigenen relativen rotierenden Bezugssystem.
- Das in einem rotierenden Bereich erzeugte Netz dreht sich physisch mit den umschlossenen Teilen.
- Umschlossene Teile können als leere Bereiche oder als Festkörper im rotierenden Bereich modelliert werden. Festkörper in einem rotierenden Bereich drehen sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie der rotierende Bereich.
- Die Schnittstelle zwischen einem rotierenden und einem statischen Bereich wird als Umfangszone bezeichnet. In der Umfangszone gleiten die äußeren Elementflächen des rotierenden Bereichs an den benachbarten Elementflächen des statischen Bereichs entlang.
- Die Größe und die Form eines rotierenden Bereichs sollten (grob) denen des rotierenden Bauteils entsprechen. Rotierende Bereiche sind in der Regel sehr einfache zylindrische Formen. So können die Elementflächen auf beiden Seiten der Umfangszone in Übereinstimmung gebracht werden.
- Der rotierende Bereich sollte sich auf ungefähr die halbe Strecke zwischen den äußeren Blattspitzen und dem nächsten Punkt der umgebenden, nicht rotierenden Wand erstrecken.
- Wenden Sie auf die Umfangszone keine Randbedingungen an. Bei der Erstellung von Fluidgeometrie sollte vorsichtig vorgegangen werden, daher ist dies nicht erforderlich.
- Rotierende Bereiche dürfen nicht überlappen. Bauteile mit sich überlagernden Rotoren, z. B. Zahnradpumpen, können nicht mit der Funktion für rotierende Maschinen modelliert werden, da ihre rotierenden Bereiche überlappen. Verwenden Sie stattdessen Winkelbewegung.
- Ein rotierender Bereich kann nicht direkt einen nicht rotierenden Festkörperbereich berühren, selbst wenn der Festkörper sich nicht innerhalb des rotierenden Bereichs befindet. Ein Beispiel ist ein Festkörperkranz, der die Außenseite des rotierenden Bereichs umgibt. Das Ergebnis ist, dass der Festkörperkranz (der statisch sein soll) sich dreht.
- Objekte innerhalb eines rotierenden Bereichs mit einheitlichem Querschnitt, die die Anforderungen für die Netzextrusion erfüllen, können extrudiert werden. Das Netz innerhalb des rotierenden Bereichs kann jedoch nicht extrudiert werden.
Die folgenden Abbildungen zeigen diese Prinzipien:
- Bei einem sehr geringen Blattspitzenspiel (wie bei engen Dichtungen) kann der umgebende statische Bereich entfernt werden. Beispiel:
- Ein rotierender Bereich darf einen Festkörperbereich nicht direkt berühren. Die äußere Kante des rotierenden Bereichs muss ein Fluid oder eine äußere Begrenzung sein.