четверг, 23 июля 2009 г.

Начинаем работать с ANSYS CFX. Part 1

Предыдущие несколько сообщений были посвящены созданию конечно-элементной/объемной сетки.

Рассмотрим теперь следующий этап моделирования – передача этой сетки в решатель и определение физических условий моделирования.
В первую очередь, как Вам вероятно уже понятно, нужно определиться с расчетной областью. При этом к этому вопросу нужно подойти творчески. Например, если Вы желаете провести исследование запорно-регулирующей арматуры установленной на трубопроводе. Что в этом случае будет объектом моделирования? Тут возможны следующие варианты:

  • Моделируем только непосредственно саму задвижку.
  • Моделируем всю систему – километры труб, напорный насос и задвижку.
  • И, наконец, небольшую часть трубы до задвижки, задвижку и часть трубы после.

Какой же вариант верный? А на самом деле все они могут быть правильными, в зависимости от Ваших желаний. Если мы, например, говорим о необходимости провести исследование арматуры в рабочем режиме, то я предпочту третий вариант задания области моделирования. А если нам нужно, допустим, оценить влияние резкого закрытия клапана (или задвижки) в регулирующей арматуре на возникновение гидравлического удара, то возможно нужно будет увеличить длину трубопровода для моделирования до, и после задвижки.
В общем, тут без инженерной мысли не обойтись! Поэтому совет №1 задумайтесь что Вы хотите увидеть в финале.
И еще важный совет при выборе объекта моделирования – упрощайте геометрию. Например, если у Вас на геометрии присутствуют незначительные элементы – слабо влияющие на характер течения жидкости, то лучше их и не включать в расчетную модель. Они либо все равно не учтутся – сгладившись сеткой, либо (в зависимости от метода построения расчетной сетки) измельчат Вашу сетку до безобразия!
Отсюда совет №2 – Упрощайте, а после того как упростили, подумайте еще раз и упростите снова!
Кстати, пробный расчет лучше всего провести на 2D модели или на её части – четверти или секторе.
Далее, после того как Вы определились с геометрией и построили сетку. Самое время для задания ГУ – граничных условий. Задание граничных условий, очень важно, несмотря на то что решатель ANSYS CFX отличается очень высокой устойчивостью – неправильно заданные ГУ могут привести к некорректным результатам и «падению» решения.
Совет № 3 по выбору ГУ на входе и выходе. Есть несколько возможных вариантов комбинации ГУ при условии в модели 1 входа и одного выхода:
Максимально устойчивая
Вход - скорость либо массовый расход
Выход - статическое давление
Результатом расчета на входе будет - полное давление
Достаточно устойчивая
Вход - полное давление
Выход - скорость либо массовый расход
Результатом расчета на входе будет - статическое давление и скорость на входе
Допустимая (с осторожностью)
Вход - полное давление
Выход - статическое давление
Результатом расчета на входе будет - массовый расход
Не рекомендуемая
Вход - статическое давление
Выход - статическое давление
Результатом расчета на входе будет - полное давление и массовый расход.
Данное сочетание практически не ограничивает систему, а, следовательно, результат может быть не предсказуем, и будет по большей части зависеть от других условий моделирования (например, начальных условий, настройки решателя и т.д.).

Продолжение следует …

P.S. Вы можете публиковать информацию с данного источника. Единственное условие —ставьте работающую ссылку на мой блог и надпись «CFD для всех»

5 комментариев:

  1. К сожалению, пока информация слишком банальна

    ОтветитьУдалить
  2. Да согласен, но для кого то это банальность, а для кого то это интересно. Задавайте конкретные вопросы, а еще лучше сами делитесь информацией, я, к сожалению, просто зашиваюсь и не успеваю отвечать. А может у кого-то есть немножко свободного времени? Люди будут благодарны!! :))

    ОтветитьУдалить
  3. Спасибо за сай;т!

    Для меня здесь есть очень полезная информация.
    Ответьте, пожалуйста на вопрос:
    Как понять, что Результатом расчета на входе будет - полное давление/статическое давление и скорость на входе/массовый расход?
    Может это прописные истины, но непонятно с чего появляется на выходе тот же массовый расход?
    Я считал, что цель рассчитать что же будет на выходе, а тут вход.

    ОтветитьУдалить
  4. Будет возможность, опишите воздействие воздушного потока(ветра) на объект, начиная с задания ГУ и до анализа результатов. Очень актуальная проблема для высотных сооружений и вообще для строительства. Спасибо.

    ОтветитьУдалить
  5. Мне кажется, что уже на этом этапе стоит задуматься,а хвааатит ли этой расчетной области.
    Ведь некоторые гранусловия поставленные на выходе могут прижать область рециркуляции к телу например, если расчетная область будет мала. Нужно следить за тем чтобы на выходе был выход, если же нет, то надо расширять расчетную область.
    Иван.

    ОтветитьУдалить