透過一個後傾離心風機的流動例項，Fluent得到了驗證。該例項對其流動範圍進行了研究。與現有的試驗資料相比，穩態多重參考系(MRF)模型和realizable k-e湍流模型可以適當地捕捉風機的幾個效能特徵。
本文所研究的風機為採用傳統轉子設計的後傾離心風機。在實驗室（按照ANSI/AMCA 210-85、ANSI/ASHRAE 51-1985標準）透過將風機的出風口安裝到風洞入口以對風機進行測試。允許周圍的空氣從各個方向透過入口孔進入風機。在風洞中使用常規技術（靜壓口和射流噴嘴）測量升壓和流量。在額定執行速度和一定流量範圍內，收集了風扇的效能資料，包括升壓、軸功率和聲壓級。由於轉速和空氣溫度的細微變化，所有資料均校正為額定轉速和標準大氣密度（0.075 lbm/ft3）。本研究的目標之一是驗證穩態MRF方法在模擬離心風機中的有效性。
因此，入口-轉子域採用運動參考系模型（恆轉速）建模，而假定外殼域為靜止狀態。採用了realizable k-e湍流模型模擬湍流效應。假設工作流體（空氣）是不可壓縮的，具有固定屬性（密度=0.075 lbm/ft3，黏度=1.2×10-5 lb/ft-s)。
透過使用二階離散化方程和標準的SIMPLE壓力-速度耦合方案以進行求解。風機幾何如圖1所示。它由前盤和後盤、15個葉片和蝸殼板組成。轉子安裝在一個蝸殼中，該蝸殼收集來自轉子的流量並透過一個矩形出口排出。入口的集流器也被用來幫助引導氣流進入轉子，使流動損失最小化。
圖1：風機幾何
基於GAMBIT建立了離心風機的計算網格。以IGES幾何檔案的形式獲得了風機轉子和外殼的幾何。這種幾何被用作在GAMBIT中構建流域體積的基礎。建立的表面網格如圖2所示。這被用來生成包含543,028個單元的最終的混合非結構網格，入口-轉子域為四面體網格，外殼區域為六面體網格。
圖2：使用的表面幾何
獲得了一系列流量的解，以便生成風機效能資料，並與現有的試驗資料進行比較。以下無量綱引數用於表徵風機效能：
* 流量係數: Φ = Q/(ND3)
* 升壓係數: Ψ = ∆p/(ρN2D2)
* 功率係數: Λ = P/(ρN3D5)
* 效率: η = ΦΨ/Λ
其中Q為透過風機的體積流量，N為風機轉速（轉/秒），D為轉子直徑，∆p為風機上的升壓，P為風機產生的功率，以及ρ為空氣密度。透過將風機葉片上的扭矩乘以風機轉子的角速度，根據CFD結果計算功率。在圖3中，升壓係數被繪製為流量係數的函式，且Fluent的預測結果與資料非常吻合。
圖3：升壓係數 vs. 流量係數
功率係數結果如圖4所示。儘管趨勢預測正確，但與整個流量範圍內的試驗資料相比，這些係數預測值過高，最大誤差約為12%。
圖4：功率係數 vs. 流量係數
效率比較如圖5所示，反映了功率係數結果的差異；但對峰值效率點進行了正確預測，且大部分效率值誤差均在10%以內。
圖5：效率 vs. 流量係數
中等流速下轉子和風機外殼上的壓力分佈如圖6所示。在這個圖中，可以清楚地看到透過風機的升壓情況，以及外殼中的徑向壓力梯度。
圖6：中等流速下的靜壓等值線
圖7顯示了在圖6所示的中等流速下，從相對速度向量圖上看出，在這種流速以及更高的流速下，流動是相當穩定和均勻的。然而，在較低的流速下（未示出），區域性迴流區會導致一些葉片通道流動堵塞。在這些條件下，不太適合選用MRF公式對流動進行模擬，而需要使用滑移網格模型進行模擬。
圖7：中等流速下中間平面上的速度向量
總而言之，利用了Fluent CFD求解器在非結構混合網格上對後傾離心風機進行效能計算。 計算結果與現有試驗資料吻合良好。此外，還正確地預測了重要的效能趨勢，如壓力上升和效率隨流量的變化以及效率峰值點。
這些結果表明，穩態MRF方法可以有效地計算離心風機的流量。雖然目前的計算是對風機內平均流場的合理近似，但可以預見的是，當流體在非常低的流速下開始分解時，流動將變得非常不穩定。因此，穩態MRF方法無法滿足精度要求，需要非穩態（滑移網格）來進行求解計算。
