 |
Определение типов граничных условий
|
|
|
|
Определение типов граничных условий
На торцах цилиндра установим граничные условия входа и выхода, а на цилиндрической поверхности – граничное условие, соответствующее стенке.
Анализ входных данных: определение режима течения
Режим течения (ламинарный или турбулентный) определяют входная скорость и свойства вещества. Для медленного, слоистого течения (ламинарного режима) число Рейнольдса 
меньше его критического значения 
. Критическое число Re в свою очередь зависит от типа течения. Например, для внутренних течений жидкости критическое число Рейнольдса принято равным 2300. В данной задаче - ламинарный режим течения:
Re = 1000 < 2300
Допущения моделирования
Зададим решение только уравнения движения в форме Навье-Стокса, так как учёт процессов турбулентности и теплообмена для очень медленных течений не требуется.
Контролируемые параметры
Для анализа результатов будем контролировать давление на входе и профиль скорости в поперечном сечении.
Создание и экспорт геометрической модели
Для данной задачи геометрическая 3D модель предварительно подготовлена в CAD программе и экспортирована в сеточный формат – это файл Tube. wrl.
Требования к импортируемой геометрической модели
Геометрическая модель расчётной области создаётся в сторонней CAD системе геометрического проектирования. Например, в Kompas 3D, 3DTransVidia, SolidWorks, NX, AutoCAD и др.
Основное требование к геометрической модели: она должна образовывать один или несколько непересекающихся замкнутых объёмов.
После создания модели в CAD, она сохраняется в одном из форматов поверхностной (VRML, STL, MESH) или объёмной (ANSYS, NASTRAN, ABAQUS) сетки.
|
|
|
Форматы поверхностной сетки можно сразу использовать для формирования расчётной области. А форматы объёмной сетки сначала потребуется преобразовать в поверхностную сетку. Сделать это можно во FlowVision, на вкладке Геометрия.
Экспорт геометрической модели
Для правильного экспорта модели из СAD программы важно:
· определить формат экспорта.
Рекомендуем остановиться на форматах поверхностной сетки STL (*. stl) или VRML (*. wrl). Формат VRML вместе с сеткой передаёт ещё и информацию о цвете фасеток – треугольных ячеек поверхностной сетки. Раскрашенные в один цвет фасетки автоматически объединяются при импорте во FlowVision в одну группу. Такое предварительное разбиение на группы удобно использовать при расстановке граничных условий на поверхностях сложной формы.
· задать настройки экспорта – размерность длины и точность разрешения геометрии
Размерность. FlowVision работает с единственной размерностью длины – метр. Поэтому при экспорте из CAD убедитесь, что размеры созданной модели также указаны в метрах. Размеры в мм, км, дюймах и т. д. будут автоматически превратятся в метры без пересчёта численного значения. Например, размер 1000 мм превратится при импорте в 1000 м.
Проверить правильность геометрических размеров после импорта можно в окне свойств Региона.
В случае экспорта в других единицах, можно быстро отмасштабировать геометрическую модель прямо во FlowVision: Регион > Трансформировать геометрию > Масштабирование.
На рисунке ниже все численные значения указаны в метрах.
Точность разрешения геометрии. Следует понимать, что слишком подробное разбиение поверхностной сетки (по количеству фасеток-треугольников) увеличивает затраты вычислительных ресурсов, так как уравнения будут решаться для каждой фасетки. А грубое представление геометрической модели может существенно исказить её внешний вид, что скажется на точности результатов.
|
|
|
На рис. представлены одинаковые сферы с разной точностью разрешения. Качество геометрической модели однозначно повлияет на результат моделирования.
|
|
|
