 |
Вещество. Молярная масса. Плотность. Вязкость. Удельная теплоёмкость
|
|
|
|
Вещество
В данном примере моделируется процесс течения воды, поэтому достаточно создать одно вещество – воду. Чтобы создать новое вещество, выполним следующие действия:
· Во дереве Препроцессора правый клик мыши на элементе « Вещества», далее Создать.
Появится новое Вещество #0.
· В окне свойств Вещества #0 задаём агрегатное состояние – жидкость и жмём кнопку Применить.
• Определим свойства Вещества #0: молярную массу, плотность, вязкость, удельную теплоёмкость. Численные значения вводятся в окне свойств в графе Значение.
Не забывайте после каждого изменения нажимать кнопку Применить.
Молярная масса
Значение = 0. 018 [кг/моль]
Плотность
Значение = 1000 [кг/м3]
Вязкость
Значение = 0. 001 [кг/м·с]
Удельная теплоёмкость
Значение = 4217 [Дж/кг·К]
Значения остальных параметров задавать не требуется.
Фаза
В фазе определяются физические процессы, которые происходят с веществами. Начнём с создания сплошной фазы:
· Во дереве Препроцессора правый клик мыши на элементе « Фазы », далее - Создать сплошную. В результате появится Фаза #0.
· В фазу загрузим предварительно созданное Вещество #0. Для этого в контекстном меню папки Вещества (правый клик мыши) выберем Добавить/Убрать. В открывшемся окне перенесём вещество в колонку «Выбранные» с помощью кнопки Добавить. Нажмём ОК.
· В элементе Физические процессы зададим процесс Движение = Модель Навье-Стокса. Нажмём кнопку Применить.
Уравнение движения в форме Навье-Стокса описывает течение вязкой среды: жидкости или газа.
Модель
С помощью элемента Модель во FlowVision задаётся физическая модель процесса. Каждый проект должен иметь хотя бы одну Модель, которая связана с Подобластью.
|
|
|
· Создадим новую Модель #0.
· Добавим Фазу #0 в Модель #0. Перенесём Фазу #0 в колонку « Выбранные » и нажмём Ок.
· Свяжем модель с подобластью. В окне свойств Подобласти #0 выберем Модель = Модель #0. Нажмите кнопку Применить. Этим действием мы говорим, что Модель 0 будет работать внутри объема Подобласти #0.
В результате физическая модель задана (в элементах Вещество, Фаза, Модель) и связана с геометрической моделью (с Подобластью).
Задание граничных условий
Граничные условия (ГУ) определяют моделируемый процесс на границах расчётной области. Каждой поверхности геометрической модели должно быть присвоено ГУ.
В общем случае задание граничных условий включает в себя следующие этапы:
· Выбор типа каждого ГУ в зависимости от процесса
· Задание величин переменных процесса для каждого ГУ
· Присвоение ГУ каждой группе геометрической модели
Исходная геометрия для данной задачи была раскрашена при создании и сохранена в формате VRML, который поддерживает информацию о цвете. Поэтому, при загрузке геометрии FlowVision автоматически создал и расставил граничные условия на поверхностях разного цвета. По умолчанию все граничные условия имеют тип Стенка.
Изменение типа граничного условия осуществляется в окне свойств элементов: Подобласти> Подобласть #i > Граничные условия > ГУ #N > Тип.
· Изменим тип для каждого из трёх ГУ, переименуем и зададим определяющие свойства. Не забывайте применять изменения в каждом окне свойств.
ГУ 1 (цилиндрическая поверхность трубы)
Название = Стенка
Тип = Стенка
Переменные
Скорость (Фаза #0) = Прилипание
Применить.
ГУ 2 (торец трубы синего цвета)
Название = Выход
Тип = Вход/Выход
Переменные
Скорость (Фаза #0) = Давление
|
|
|
Значение = 0
Применить.
ГУ 3 (торец трубы красного цвета)
Название = Вход
Тип = Вход/Выход
Переменные
Скорость (Фаза #0) = Нормальная массовая скорость
Применить.
· Зададим значение массовой скорости: ρ V = 1000 кг/м3 · 0. 01 м/с = 10 [кг/м2·с] (рис. 19)
|
|
|
