Руководство по решению тепловых, сопряженных, гидрогазодинамических задач (1050672), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Можно управлять сохранениемпроизводных свойств, таких как эффективная вязкость при помощи командыFLDATA5,OUTP.Файл Jobname.PFL обеспечивает дополнительные расчетные результаты. Этот файлсодержит периодические таблицы максимальных, минимальных и средних значенийскорости, давления, температуры, турбулентных параметров и свойств.
Файл такжезаписывает параметры сходимости, которые вычисляются при каждой глобальной итерации.Файл Jobname.PFL сводит в таблицы массовый расход на всех входах и выходах иинформацию о теплопередаче на всех границах модели.Файл результатов Jobname.RSW содержит информацию, связанную с граничнымипараметрами лицевой стороны стенки. Среднее давление, температура, напряжение сдвига,плотности тепловых потоков через стенку сохраняются наряду с векторами, обозначающиминормальное направление от поверхности (нормальный вектор) и направление скоростинепосредственно примыкающую к стенке (касательный вектор).Файл невязок Jobname.RDF показывает, насколько хорошо текущее решение удовлетворяетматричным уравнениям для каждого параметра решения.В нижеприведенной таблице используются следующие обозначения:Двоеточие в столбце имени указывает на то, что параметр доступен через команды ETABLE,ESOL.
Столбец R указывает на доступность параметра в файле результатов. Y в столбце Rуказывает на то, что параметр всегда доступен. Число ссылается на примечание, данноевнизу таблицы. В примечании оговаривается, когда элемент условно доступен. А указываетна то, что элемент не доступен.213Описание выходных параметров (результаты решения) элемента FLUID141имяопределениеRUXСмещение по оси X (прямоугольные координаты)9UYСмещение по оси Y (прямоугольные координаты)9UZсмещение по оси Z (прямоугольные координаты)9Скорость по оси X (прямоугольные координаты)YVX:Скорость в радиальном направлении (цилиндрические координаты)Скорость по оси Y (прямоугольные координаты)YVY:Скорость по касательной (цилиндрические координаты)Скорость по оси Z (прямоугольные координаты)YVZ:Скорость в осевом направлении (цилиндрические координаты)PRES: Относительное давлениеYENKE: Кинетическая энергия турбулентности2ENDS: Коэффициент диссипации турбулентности2TEMP: Температура1DENS: Плотность8VISC: Вязкость8COND: Теплопроводность8SPHT: теплоемкость8EVIS: Эффективная вязкость (включает турбулентные эффекты)8ECON: Эффективная теплопроводность (включает турбулентные эффекты)2CMUV: Коэффициент турбулентной вязкости2TTOT: Температур стагнации (используется только в сжимаемом анализе)7HFLU: Плотность теплового потока на внешней поверхности1HFLM: Коэффициент теплоотдачи на внешней поверхности1MACH: Число Маха (используется в несжимаемом анализе)6PTOT: Давление торможенияYPCOE: Коэффициент давления3TAUW: Касательное напряжение стенки3Массовая фракция N компоненты, где N = 1 - 6 (FLOTRAN).
Если компонентаSP0N: определенна именем, которое задает пользователь [MSSPEC], используйте это имя 4вместо SP0N.Ламинарный коэффициент диффузии массы для N компонент, где N = 1…6 (не3LMDN:уместен, если не определены компоненты потока)Эффективный коэффициент диффузии массы для N компонент, где N = 1…6 (не2EMDN:уместен, если не определены компоненты потока)1.2.3.4.5.6.7.8.9.Доступен, если решается тепловая задачаДоступен при включенной турбулентности.Должен быть затребован.Доступен при заданных компонентах потока.Доступен, если свойство переменно.Доступен в случае сжимаемого потока.Доступен в случае тепловой задачи и сжимаемого потока.Доступен, если опция swirl включена.В файл результатов Jobname.RFL, в столбец плотности (DENS) для твердыхэлементов модели записывается плотность и теплоемкость.10.
Доступен, если KEYOPT(4) = 1.2.1.2.8 Допущения и ограничения.214Элемент не должен иметь отрицательные или нулевые площади. Если Вы создаетегеометрическую модель по ключевым точкам, то соединять эти точки следует противчасовой стрелки. Элемент должен лежать в плоскости X – Y. Поддерживаются тольколинейные элементы.Вы не можете использовать элемент FLUID142с любым другим элементом ANSYS.
Не всекоманды ANSYS могут быть использованы с FLUID142Задачи, решаемые в FLOTRAN CFD, отличаются высокой нелинейностью. В некоторыхслучаях трудно получить сходящееся решение и, в связи с этим, необходимо использоватьпараметры стабильности и релаксации.В высоко турбулентных случаях полезно использовать предобработку (инициализация полятечения ламинарным режимом), в частности, если используется грубая конечно – элементнаямодель.Вы должны решить использовать ли опции турбулентного и/или сжимаемого потока.
Опциятурбулентности требует мелкой сетки к/э модели вблизи стенок и в областях скачковуплотнения. Если высокие градиенты появляются в областях с грубой сеткой, необходимоскорректировать сетку в этой области и перезапустить решение задачи.Тепловое излучение поверхность – поверхность (RDSF) не поддерживается в тепловоманализе сжимаемого потока и в системах координат R-THETA и R-THETA-Z.Были приняты следующие допущения:• Узловая система координат и глобальная система координат должны совпадать.• Предметная область и конечно – элементная модель не могут быть изменены втечение всего анализа.• Жидкость является однофазной.• Проводимости твердотелых областей модели могут зависеть от температуры.Поддерживаются, также, ортотропные вариации теплопроводности твердотелыхобластей. Более подробную информацию смотрите в описании команд MP, MPDATAв ANSYS Commands Reference.• Не поддерживаются свободные поверхности.• Уравнение состояния газов соответствует закону идеального газа, в не зависимости оттого используется алгоритм сжимаемого потока или не сжимаемого.
Не допустимоиспользования закона идеального газа, если число Маха > 5.• Если определена опция несжимаемого потока, то в уравнении энергии пренебрегаетсявлияние сил давления, диссипации вязкости и кинетической энергии. Несжимаемоеуравнение энергии, это уравнение теплопередачи.• В случае адиабатного, сжимаемого потока (общая) температура стагнациипредполагается постоянной.2.1.3. Дополнительные возможностиДругие возможности элементов FLOTRAN включают:• Модель турбулентности, имитирующую турбулентный поток.• Производные результаты, такие как число Маха, коэффициент полноты давления,абсолютное давление, касательное напряжение, функция потока для анализажидкости, плотность теплового потока, коэффициент теплоотдачи для тепловогоанализа.• Граничные условия жидкости включают скорости, давления, кинетическую энергиютурбулентности, диссипацию кинетической энергии.
Вы можете задать специфичныезначения параметров турбулентности на входе, однако заданные по умолчанию воFLOTRANе граничные условия обычно достаточны для решения большинства задачпри условии, что вход не расположен в непосредственной близости отпредставляющей интерес области.215Тепловые граничные условия, такие как температура, плотность теплового потока,объемное энерговыделение, коэффициент теплоотдачи.Можно решать задачи в прямоугольных, цилиндрических, полярных и осе симметричныхсистемах координат.
Если задача осе симметричная, активизация опции swirl (вихрь)позволяет вычислить скорость, направленную по нормали к осе симметричной плоскости.•2.2. Применениезамечанияконечныхэлементов FLOTRANа: ограничения иЭлементы FLOTRANa имеют следующие ограничения:• Вы не можете сменить предметную область в течение одного решения.• Некоторые возможности программы ANSYS не применимы к элементам FLOTRANа.• Вы не можете использовать некоторые команды или маршруты GUI с элементамиFLOTRANa.• Если Вы работаете в интерактивном режиме, то в диалоговых окнах и менюпоявляются только опции FLOTRANa.2.2.1.
Ограничения на использование конечных элементов FLOTRANПри использовании элементов FLOTRAN, следует избегать использования определенныхфункций и команд ANSYS, в противном случае необходимо помнить о том, что эти функциии команды действуют несколько иначе с элементами FLOTRAN. Это не означает, чтокоманды, не приведенные здесь, будут работать с элементами FLOTRAN. ANSYSпроинформирует Вас в случае использования неверной команды.При использовании элементов FLOTRAN помните о следующем:• Вы не можете использовать элементы FLOTRAN совместно с другими элементами.• Узловая система координат должна быть идентична глобальной системе координат.• Команда /CLEAR не стирает существующий файл результатов (Jobname.RFL), такимобразом, оберегая Вас от непреднамеренного уничтожения результатов расчета, дляполучения которых было затрачено немало усилий и времени. Если после созданияфайла Jobname.RFL, было изменено количество узлов модели, то имя файла меняетсяна Jobname.RFO (точнее меняется расширение файла).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
