Руководство по решению тепловых, сопряженных, гидрогазодинамических задач (1050672), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Не желаемые файлырезультатов следует удалять вручную (на системном уровне).• Макрос ADAPT не работает во FLOTRAN.• Нельзя с элементами FLOTRAN использовать команду ANTYPE для заданиянестационарного решения.• FLOTRAN не поддерживает автоматический выбор временного шага. Подробнуюинформацию смотрите в FLOTRAN Transient Analyses.• Если Вы задаете энерговыделение на узлы командами BFCUM, BFDELE, илиBFUNIF, ANSYS вместо этих команд использует значения нагружения, задаваемыекомандой BFE.• Во FLOTRAN не работают команды CE, CECMOD, CEDELE, и CEINTF.• Во FLOTRAN команда CNVTOL не задает допуск сходимости.• Условие симметрии, задаваемое командой DSYM, не применимо к задачам,решаемым посредством FLOTRAN.• FLOTRAN не поддерживает векторы углового ускорения для вращающейся системыкоординат.• Во FLOTRAN команда FLDATA4,TIME используется вместо команды DELTIM длязадания временного шага для шага нагружения.• Во FLOTRAN нельзя использовать команды DESOL, PRESOL для модификацииузловых результатов HEAT, FLOW, или FLUX.216••••••••••••••FLOTRAN не позволяет генерировать элементы через отражения.
Можносгенерировать отраженные элементы, используя другой тип элемента, затемпереключится на тип элемента FLOTRANа.В FLOTRAN команда FLDATA4,TIME,BC является аналогом команды KBC вANSYS. По умолчанию в FLOTRAN используется пошаговый метод нагружения.Не разрешено использование таких команд, как LCCALC, LCDEF, LCFACT, иLCFILE.Не используйте команду NEQIT, которая задает количество равновесных итерацийдля нелинейного решения.Необходимо, чтобы узловая система координат совпадала с прямоугольной системойкоординат. Следовательно, Вы не можете использовать вращающиеся поля (задаютсякомандами N, NMODIF и NROTAT).Команды FLDATA2,ITER, FLDATA4,TIME и FLDATA4A,STEP контролируютинформацию, записываемую в файл результатов (Jobname.RFL and Jobname.PFL)FLOTRAN не позволяет использовать программируемые пользователем элементы,задаваемые командой NSVR.Команды FLDATA2,ITER и FLDATA4,TIME контролируют информацию,записываемую в базу данных.Команда PRNLD не используется во FLOTRAN.Команда TIME, которая связывает граничное условие с определенным значениемвремени не используется во FLOTRANе.Вместо команды TIMINT, следует использовать команду FLDATA1,SOLU длязадания нестационарных шагов нагружения.Используйте команду FLDATA4,TIME вместо команды TRNOPT для заданий опцийнестационарного анализа.Команда RESCONTROL не используется во FLOTRANе.
Некоторые из функцийкоманды RESCONTROL выполняет команда FLDATA32,REST.Во FLOTRANе нельзя использовать команду DK для задания граничных условий наключевые точки.2.3. Обзор FLOTRANаРешение типичной задачи посредством FLOTRANа состоит из семи основных этапов:1. Определение расчетной области.2. Задание режима течения.3. Создание конечно – элементной модели.4.
Наложение граничных условий.5. Установка параметров решения.6. Решение задачи.7. Просмотр результатов.2.3.1. Задание расчетной области.Необходимо правильно определить расчетную область задачи. Определите граничныеусловия. Если не известны точные граничные условия или не получается их вычислить,задайте приближенные значения граничных условий и не располагайте их внепосредственной близости от представляющей интерес зоны, где присутствуютзначительные вариации вычисляемых параметров.Иногда вы можете не знать о наличии значительных вариаций вблизи выхода или в другомместе, решаемой модели, пока не просмотрите результаты расчета.
Если выяснилось, чтоприближенные гран. условия заданы вблизи зон, где присутствуют значительные вариации217вычисляемых параметров, то следует переопределить граничные условия и заново решитьзадачу.Дальнейшие рекомендации по заданию расчетной области смотрите в разделах, в которыхобсуждаются различные явления потока.2.3.2. Определение режима течения.При решении гидравлических задач необходимо знать характер течения потока. Характертечения определяется свойствами жидкости, геометрией модели и приблизительнымзначением скорости потока.Задачи течения жидкости, решаемые во FLOTRANе, включают газы и жидкости, свойствакоторых могут значительно зависеть от температуры.
Поведение газов ограничено модельюидеального газа. Необходимо определить зависит ли плотность, вязкость и теплопроводностьот температуры. Во многих случаях можно получить адекватное решение, используяпостоянные свойства.Определяют режим течения (ламинарный или турбулентный) по критерию Рейнольдса,который задает соотношение инерционных сил и сил внутреннего трения.Для того, чтобы определить сжимаемый поток или несжимаемый вычислите число Маха.Число Маха в любой точке потока есть отношение скорости потока к скорости звука. Есличисло Маха больше 0.3, используйте сжимаемый алгоритм решения. В случае если числоМаха превышает 0.7, результаты решения по сжимаемому и несжимаемому алгоритмамзначительно отличаются друг от друга.2.3.3.
Генерация конечно – элементной сетки.Существует следующий принцип настройки к/э сетки – в области высоких градиентовдетальность, накладываемой к/э сетки должна быть выше, чем в остальных областях модели.Например, в случае использования турбулентной модели, возле стенок детальность к/э сеткидолжна быть гораздо выше, по сравнению с частотой сетки в случае ламинарного режима. Вслучае использования слишком грубой сетки, возникнет потеря точности решения,поскольку такая сетка не в состоянии зафиксировать значительные эффекты, вызванныекрутыми градиентами.Наиболее точный результат дает использование распределенной (mapped) к/э сетки.Распределенную сетку задает команда MSHKEY,1 (Main Menu> Preprocessor> Meshing>Mesh> entity> Mapped).В некоторых случаях полезно использовать шестигранные элементы в областях с высокимиградиентами и четырехгранные элементы в менее критичных областях.
Можно настроитьANSYS на автоматическое создание пирамидальных элементов в пограничном слое. Прианализе потоков, особенно в случае турбулентного режима, не следует использоватьпирамидальные элементы вблизи стенок, поскольку это может привести к неточностям врешении.Элементы типа призмы могут быть полезны, когда на сложную площадку легко может бытьналожена сетка из треугольников, которые затем будут выдавлены (extruded).
Для быстрогорешения можно использовать элементы типа призмы возле стенок. Однако, для полученияточных результатов, следует использовать шестигранные элементы в этих областях.Элементы типа призмы рассматриваются как вырожденные шестигранные элементы. Прииспользовании сервисной программы ANSYS MeshTool (Main Menu> Preprocessor>Meshing> MeshTool) для вытягивания треугольников в призмы, необходимо выбрать Hexэлементы.2.3.4. Задание граничных условий.218Можно задать граничные условия перед или после создания конечно – элементной модели.Конечно – элементная модель, это геометрическая модель с наложенной на нее к/э сеткой.Обдумайте каждое граничное условие модели.
Если не задано условие, которое быопределяло величину некоего параметра на какой либо границе модели, предполагаетсянулевой градиент этого параметра направленный по нормали к этой границе.Можно менять граничные условия между повторными запусками решения.2.3.5. Задание параметров расчета FLOTRANаДля использования таких опций как турбулентная модель или решение уравнениятемпературы, необходимо активировать их. В других разделах этого документа даютсярекомендации по установкам параметров для разных режимов течения.2.3.6. Проведение расчета.Можно отслеживать сходимость решения и стабильность анализа, наблюдая ход изменениярешения и соответствующих параметров. К этим параметрам относятся скорость, давление,температура, и (при необходимости) параметры турбулентности, такие как кинетическаяэнергия (степень свободы ENKE), коэффициент диссипации кинетической энергии (ENDS),и эффективная вязкость (EVIS).Обычно для получения адекватных результатов необходимо провести многократныеповторные запуски решения.2.3.7.
Анализ результатов.Вы можете выполнить заключительную обработку рассчитанных параметров и просмотретьрезультаты решения модели в файле результатов.2.4. Файлы, создаваемые FLOTRANом.Большинство задач течения жидкости в ANSYS решается путем многократных повторныхзапусков решения. Зачастую расчетчик меняет между повторными запусками параметры иопции решения, такие как критерий релаксации, опцию, определяющую необходимостьрешения уравнения температуры и т.д. Результаты расчета, полученные после каждогозапуска, дописываются в файлы, которые создает элемент FLOTRANа.Нижеприведенный список поясняет все файлы, которые создает элемент FLOTRANa.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
