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# System prepended metadata

title: pumplinx SOP

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# pumplinx SOP
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## 簡介
全自動的直角笛卡爾網格生成器，方便直接從CAD文件生成空間計算網格；各種泵的專門計算模板幫助快速建模;可針對==軸流、離心泵\外齒輪泵\滑片泵\ 新月形內嚙合齒輪幫浦==等以及其他各種旋轉機械；包含有效的空化模型，使所得的體積流量等數據與實驗符合

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## 類別

```mermaid
graph LR

分割模型曲面及命名-->生成網格-->設定條件-->後處理
```

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# 教學模型

## 分割模型曲面及命名
</font><font face="標楷體" size=4 color=red> 在創建 PumpLinx 模型之前，必須建立端口、閥板通道和單個活塞/氣缸組件的 stl 檔案。 該文件必須對應於中間位置的泵浦幾何形狀。
</font>
![image](https://hackmd.io/_uploads/By3uSDL9p.png)
    
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### 第一步:分割 

```mermaid

graph 

樹階頂端Mesh-->選擇Split_Combine_Geometry_or_Grid-->CAD_PUMP-->Split_Disconnected來分割斷開  
```
![image](https://hackmd.io/_uploads/Hy3A75DcT.png)

### 第二步:命名
    * 將**pump_1**更名為==inlet==
    * 將**pump_2**更名為==outlet==
    * 將**pump_3**更名為==piston==
* 其他的面將全部選取一併命名為==Vp==
* inlet和outlet有被細分，所以設定為下圖
    
![image](https://hackmd.io/_uploads/HJgPfTvcT.png)
![image](https://hackmd.io/_uploads/BJlxQ6v5T.png)
* 將配流盤結合起來
    
```mermaid
graph 
    將properties的operation選擇combine-->選擇pump_4到8-->按下combine鍵-->並改名VP
```
![image](https://hackmd.io/_uploads/ryu0maO56.png)

```mermaid
graph 
    將properties的operation選擇spilt-->選擇pump_4到8-->按下combine鍵-->並改名inlet_wall/inlet_inlet/inlet_mgi
```
![image](https://hackmd.io/_uploads/Sy0fUauqp.png)
* 以同樣的方式設定Outlet的面
![image](https://hackmd.io/_uploads/BJAQv6O9T.png)
* 以同樣的方式設定piston，</font><font color=green face="標楷體">但因為曲面切割，所以會有多餘的切出來，將他用combine合起來</font>
![image](https://hackmd.io/_uploads/SJl0AaOq6.png)
![image](https://hackmd.io/_uploads/BJOANAu9p.png)
</font><font face="標楷體" size=5 color=red>請記得活塞所有地方的命名</font>

![image](https://hackmd.io/_uploads/BJjw1RdqT.png)
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### 第三步:將配流盤切割命名
* </font><font face="標楷體">將使用==分割角度 = 50 和分割數 = 16==，將建立十六 (16) 個新 CAD 曲面</font>
![image](https://hackmd.io/_uploads/rJuf9yF96.png)

* </font><font face="標楷體">尋找所有配流盤的壁面，結合並命名</font>
![image](https://hackmd.io/_uploads/S1dPM6ti6.png)

* </font><font face="標楷體">用同樣的方式尋找出配流盤和活塞接觸面(**vp_mgi_piston**)及配流盤和出口入口端的接觸面(**vp_mgi_ports**)</font>

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## 網格生成
### 第一步:生成活塞
```mermaid
graph 
Rotor_Template_Mesher-->Rotor_Type設定為Swash_Plate_piston--其他設定請看下圖-->按下Create_Mesh
```
:::warning
* </font><font face="標楷體" size=4.5 color=red>非常重要:piston wall一定要選擇==piston end 和 piston wall==，不然因為沒有封閉導致 error</font>
:::

![image](https://hackmd.io/_uploads/S1MAOIsjT.png)

* 如果要加油膜
```mermaid
graph 
Rotor_Template_Mesher-->Rotor_Type設定為Swash_Plate_piston-->Setup_Option:Advanced_Mode--其他設定請看下圖-->按下Create_Mesh
```
![image](https://hackmd.io/_uploads/HkehRIjjp.png)
### 第二步:生成出口/入口端網格
```mermaid
graph 
General_Mesher-->CAD_surface選擇inlet和outlet的所有面--其他設定請看下圖-->按下Create_Mesh
```
![image](https://hackmd.io/_uploads/rJbZlC6ia.png)
* </font><font face="標楷體" size=4.5 color=green>補充:如何看到網格?<br>   選擇result選取Grid</font>
![image](https://hackmd.io/_uploads/HycMZCpip.png)

### 第三步:生成配流盤網格
```mermaid
graph 
General_Mesher-->CAD_surface選擇vp的所有面--其他設定請看下圖-->按下Create_Mesh
```
![image](https://hackmd.io/_uploads/ryMJzRpia.png)
:::warning
* </font><font face="標楷體" size=4.5 color=red>非常重要:檢查所有邊界，經判斷將每一個網格面合併成**vp_mgi_piston、vp_mgi_ports、vp_wall**</font>
:::


### 檢查確定所有地方都有設定網格且合理
![image](https://hackmd.io/_uploads/H1IGEATia.png)

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## 設定
### 第一步:將不同網格數的接觸面合起來
</font><font face="標楷體">最主要我們需要分為**活塞和配流盤**及**配流盤和出入口端**，作法像是類似==Ansys Fluent的Mesh Interface==</font>
![image](https://hackmd.io/_uploads/HkeqNkCjp.png)

### 第二步:設定相關的參數
* </font><font face="標楷體" size=4.5 color=red>在設定參數的時候先開啟model介面才能進行設定</font>

![image](https://hackmd.io/_uploads/SJQ-iyAop.png)
* 選取需要的外界影響，按下**select Modules**，例如:空化

![image](https://hackmd.io/_uploads/H1WJ0yCo6.png)
</font><font face="標楷體">
* 將**轉數**設定為 3
* 將活塞每次旋轉的**時間步長**設定為 30
* 驗證**活塞數量**為 9
* 將**斜盤中心**設定為 [ 0 0 -0.2 ]
* 將**斜盤法向**設定為 [ -0.315 0 1 ]
* 驗證**順時針旋轉方向**
* 驗證**旋轉單位** RPM
* 將**轉速**設定為 1800
* 將**旋轉軸向量**設定為 [ 0 0 1 ]
</font>
![image](https://hackmd.io/_uploads/SJXsxue2p.png)

### 第三步:設定邊界條件
* 進口端
    * 將boundaries選取inlet_inlet，條件改成**inlet**，並且壓力設定==101325 Pa(1 atm)==
    
    ![image](https://hackmd.io/_uploads/S1OKGul3T.png)
* 出口端
    * 將boundaries選取outlet_outlet，條件改成**inlet**，並且壓力設定==100 e05 Pa(1 atm)==
    ![image](https://hackmd.io/_uploads/SJFtmdg2a.png)
    
### 第四步:設定體積條件
* 選取所有體積面，查看Model的所有Material性質，參數如下圖
![image](https://hackmd.io/_uploads/HJggwFOx2a.png)

### 第五步:增加偵查點
![image](https://hackmd.io/_uploads/rJYUlsx26.png)

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# 雙向柱塞泵模型
## 分割模型曲面及命名 
### 第一步:CAD軟體轉乘STL檔

:::warning
</font><font face="標楷體" size=4 color=red>注意:
    
1.活塞盡量不要使用最大壓縮及最小壓縮的活塞<br>
2.必須切割出配流盤<br>
</font>
:::
轉檔時需要做進階設定，避免轉檔時會出現原點座標軸偏移，模型放大等相關問題
![image](https://hackmd.io/_uploads/H1Ah7j9x0.png)

### 第二步:將所有零件分割後進行命名
![image](https://hackmd.io/_uploads/SkHxSs9xC.png)
![image](https://hackmd.io/_uploads/SyBzrsqx0.png)

## 生成網格
### 第一步:建立進出口網格
![image](https://hackmd.io/_uploads/ryhZFi9eR.png)

### 第二步:建立活塞的網格
* 如果是沒有油膜的模型
```mermaid
graph LR
Rotor_Template_Masher-->在Setup_Option選擇Normal_Mode-->依照下圖設定參數
```
![image](https://hackmd.io/_uploads/SykghocgC.png)

* 如果是有油膜(0.005mm)的模型
```mermaid
graph LR
Rotor_Template_Masher-->在Setup_Option選擇advance_Mode-->依照下圖設定參數
```
![image](https://hackmd.io/_uploads/Hkcc3jqgR.png)

## 設定條件
### 第一步:設定接觸面

* 活塞底部及配流盤上方面接觸面
* 配流盤下方面及進出管接觸面
![image](https://hackmd.io/_uploads/SyEReooeR.png)

### 第二步:設定旋轉條件
:::success
* 將**轉數**設定為 2
* 將活塞每次旋轉的**時間步長**設定為 148
* 驗證**活塞數量**為 9
* 將**斜盤中心**設定為 [ 0 0 -0.00013 ]
* 將**斜盤法向**設定為 [ 0 0.956 0.292 ]
* 驗證**順時針旋轉方向**
* 驗證**旋轉單位** RPM
* 將**轉速**設定為 4500
* 將**旋轉軸向量**設定為 [ 0 1 0 ]
:::
![image](https://hackmd.io/_uploads/HkvbGoieC.png)

### 第三步:設定邊界條件

**1. inlet**

![image](https://hackmd.io/_uploads/SJiFXisgC.png)

:::warning
</font><font size=4 face="標楷體">注意:<br>記得將pressure和total pressure都選擇**YES**，並且確認volumetic flow rate選擇**YES**</font>
:::

**2. outlet**

![image](https://hackmd.io/_uploads/SkJ73six0.png)

:::warning
</font><font size=4 face="標楷體">注意:<br>記得將pressure和total pressure都選擇**YES**，並且確認volumetic flow rate選擇**YES**</font>
:::
### 第四步:設定計算方法

:::success
</font><font size=4 face="標楷體">最主要使用First Order Upwind作數值運算，pressure velocity coupling method(壓力率耦合法)是使用**simpleS**</font>
:::
![image](https://hackmd.io/_uploads/S1vu7hjlC.png)

### 第五步:設定湍流模型
![image](https://hackmd.io/_uploads/B1Msv3jeR.png)












