新亮点
风扇设计仿真一体化
-FanModSim
SW-风扇的灵性！
风扇是一个有灵性的物体，正如小谢某首山水诗描述的意境：
昏旦变气候，山水含清晖。清晖能娱人，游子憺忘归。出谷日尚早，入舟阳已微。林壑敛暝色，云霞收夕霏。
风扇应用领域从航空设备到日常用品，其中最具灵运的风扇其实并非常人遥不可及的航空发动机风扇，而是台式机或者电子设备冷却风扇。正所谓欲得天下必先取荆州,电子设备冷却风扇值得风扇达人仔细研究一番!比如德国血统骨伽的散热风扇就非常Nice.
再灵性的风扇造型思路也需要借助软件工具设计出来。近期发现通过Solidworks居然可以非常方便的进行参数化风扇叶片设计，并直接进行流体仿真验证气动性能。应该是目前看到最简洁高效的技术流程！
01
灵运造型之路
风
扇
组成
电子设备轴流风扇主要组成如上图：风扇叶片、电机和外壳。其中电机三维模型可以通过供应商直接提供,因此风扇设计主要包含外壳和风扇叶片设计,最后将三者装配即可.
01-外壳设计
外壳设计造型遵循常规操作，由于外壳是周期对称的，因此制作1/4模型后通过两次镜像即可得到整体外壳。下图所示通过草绘、拉伸、切割和起筋等操作就得到1/4外壳模型。
不同轴流风扇叶片下游电机支架形状差异非常大，有的时候电机支架还设计成静止扩压器如下图右侧所示。
完成上述1/4外壳设计后，继续进行电机支架草绘和拉伸成型。然后通过阵列得到外壳整体模型，后面进行一些细节倒角设计就完成整个外壳建模过程。
02-叶片设计
感觉以往总是站在自己的舒适区,认为SW等通用软件无法完成复杂叶片曲面，叶片造型一定需要通过专业的软件完成。没想到现在SW曲面功能已经达到“只要你敢想，俺就能造出来”的境界！
轴流风机叶片曲面造型可以通过SW中简单的6个步骤完成，如下所示：
1：旋转风扇Hub实体，然后建立两个基准平面；
2：在两个基准面上草绘翼型曲线；
3：在Hub上下截面草绘前缘和尾缘曲线；
4：放样生成叶片曲面
5：叶片实体化
6：叶片阵列合并
对于一个风扇达人，心怀的肯定不是单个风扇叶片建模，而是简洁快速的参数化叶片造型能力，从而简化后续仿真海选过程。这玩意就像主席在辽沈战役中催着林大神首先打锦州。
SW给我最大的惊喜就是叶片参数化扭曲命令:Flex。在软件中启动该命令，参照以下图中步骤便可以轻松实现叶片扭曲操作，简单又酸爽的飞秒操作啊！
回想以往的复杂的叶片曲面造型经历要气的吐血!索性再来一个简短小视频展示灵运的Flex功能：
03-模型装配
风扇电机三维模型主要由供应商提供，完成叶片和外壳设计之后将三个部件装配，即完成风扇整体设计造型。
02
极速仿真之旅
极
速
仿真
真
01-FlowSimulation
SWFlowSimulation是一套直观的计算流体力学解决方案，它嵌入在SW中,可以直接基于SW模型就行流体仿真。这个模块学习简单,网上教程也非常多,也从侧面说明这个软件并非三无产品!
在SW中打开插件面板,选中FlowSimulation就可以激活流体仿真......哇咔咔,堂堂CFD软件怎么就变成CAD软件的一个插件了,这种感觉有点大汉公主远嫁匈奴的辛酸!
02-流场仿真
FisrtthingFirst,对于风扇旋转类物理问题,首先需要通过拉伸命令生成覆盖叶片的圆柱体,并在FlowSimulation中指定为旋转域.
接下来定义仿真的大背景,包括仿真类型
流体介质
湍流模型和壁面条件等等...FlowSimulation里面每个选项卡都对应一个傻白甜的示意图,感觉还是很不错的.
继续仿真老生常谈的几个流程,包括流体区域创建
旋转域指定
静止边界选择
以及网格尺寸定义..FlowSimulation处理起来非常简洁明,如下图所示:
完成以上几个步骤就可以直接进行计算了.由于FlowSimulation免去了手动模型简化和网格划分过程,所以整个过程算得上是行云流畅。
FlowSimulation进行流场仿真的思想是抓大放小,仿真计算对硬件要求不高。通过个人笔记本电脑就可以进行轴流风扇常规气动性能仿真。
经过快速计算就得到轴流风扇稳态流场结果,然后在软件中方便查看气流分布和压力等信息.
03-仿真变更
综上可见轴流风扇的叶片复杂造型和设计仿真一体化都被SW拿捏死死的。例如当仿真结果发现风扇设计风量偏大或者偏小,那么工程师可以通过Flex命令快速调整叶片扭曲角度进行模型更新,后续Flowsimulaiton仿真流程同步更新并输出新的对比结果.
风扇是一个有灵性的物体，SW技术路线倒是探索风扇意境的极佳方案!
-END-
感谢