Руководство по решению тепловых, сопряженных, гидрогазодинамических задач (1050672), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Выполните следующее:1. Выберете маршрут Main Menu> Preprocessor> Meshing> MeshTool. В разделе SizeControls (управление размером) кликнете Lines,Set. Появляется меню выбора линий.2. Нажмите на Pick All (выбрать все). Появляется диалоговое окно задания размераэлемента на выбранных линиях.3. Установите количество разбиений элемента 25.4. Нажмите на OK.5. В MeshTool выберете Areas из ниспадающего списка Mesh. Выберете Quad and Free.Нажмите на кнопку MESH.6.
Нажмите на Pick All для генерации к/э модели.7. Кликните на Close в MeshTool.8. Нажмите на кнопку SAVE_DB, расположенную на панели инструментов ANSYS.Шаг 5: Задание скоростей.На этом и последующих этапах, зададим граничные условия модели, начав с внешних узлов.Выполните следующее:1. Выберете маршрут Utility Menu> Select> Entities.
Появляется диалоговое окновыбора.2. Выберете Nodes (узлы) и Exterior (внешние).3. Нажмите на OK.4. Выберете маршрут Main Menu> Preprocessor> Loads> Define Loads> Apply>Fluid/CFD> Velocity> On Nodes. Появляется меню выбора.5.
В этом меню нажмите на Pick All (выбрать все). Появляется диалоговое окно заданияскорости.6. Введите 0 в поля VX и VY7. Нажмите на OK.Шаг 6: Задание температурных граничных условий.Зададим постоянные температуры на вертикальные границы каверны. Выполнитеследующее:1. Выберете маршрут Main Menu> Preprocessor> Loads> Define Loads> Apply>Thermal> Temperature> On Nodes. Появляется меню выбора узлов.2. Нажмите на Box. С помощью этой опции можно выбрать узлы, нарисовав вокруг нихпрямоугольник.3. Нажмите левую кнопку мыши и нарисуйте прямоугольник вокруг узлов левой граник/э сетки.4. Нажмите на OK.5. Введите 320 в диалоговом окне задания температуры на узлы.6.
Нажмите на OK.2577. Выберете маршрут Main Menu> Preprocessor> Loads> Define Loads> Apply>Thermal> Temperature> On Nodes. Появляется меню выбора узлов.8. Повторите пункт 2.9. Нажмите левую кнопку мыши и нарисуйте прямоугольник вокруг узлов правой граник/э сетки.10. Нажмите на OK.11. Введите 280 в диалоговом окне задания температуры на узлы.12. Нажмите на OK.13.
Выберете маршрут Utility Menu> Select> Everything. Этот шаг важен, поскольку еговыполнение включает все узлы и элементы в анализ.14. Нажмите кнопку SAVE_DB на панели инструментов.Шаг 7: Задание опций решения.В этом и нескольких последующих шагах зададим условия проведения анализа.
Вначалеопределим тип выполняемого анализа и установим величины параметров, которыеконтролируют выполнение анализа в FLOTRAN:1. Выберете маршрут Main Menu> Preprocessor> FLOTRAN Set Up> Solution Options.Появляется диалоговое окно опций решения.2. Установите поле "Adiabatic or thermal?" в Thermal.3. Нажмите на OK.4.
Выберете маршрут Main Menu> Preprocessor> FLOTRAN Set Up> Execution Ctrl.Появляется диалоговое окно установки параметров стационарного решения.5. Введите 200 в поле Global Iterations (EXEC)6. Введите 50 в поле .RFL File Overwrite Freq (частота перезаписи .RFL файла).7. Введите 50 в поле Output summary frequency (SUMF).8.
Нажмите на OK.Шаг 8: Задание свойств текучей среды.Выполните следующее:1. Выберете маршрут Main Menu> Preprocessor> FLOTRAN Set Up> Fluid Properties.Появляется диалоговое окно свойств текучей среды.2. Установите AIR-SI в поля "Density," "Viscosity," "Conductivity," и "Specific heat"(плотность, вязкость, теплопроводность и теплоемкость соответственно).3.
Выберете Yes в поле "Allow density variations?" (разрешить вариации плотности?)/4. Нажмите на Apply. Появляется диалоговое окно свойств текучей среды.5. Просмотрите информацию о том, как будут вычисляться коэффициенты и нажмите наOK.Шаг 9: Установка параметров окружающей среды.1. Выберете маршрут Main Menu> Preprocessor> FLOTRAN Set Up> FlowEnvironment> Gravity.
Появляется диалоговое окно.2. Введите 9.81 в поле "Accel in Y direction" (ускорение свободного падения по оси Y).3. Нажмите на OK.Шаг 10: Решение.Установим параметры решателя FLOTRAN.1. Выберете маршрут Main Menu> Preprocessor> FLOTRAN Set Up> CFD SolverContr> PRES Solver CFD. Появляется диалоговое окно решателя давления.2582. Выберете TDMA.3. Нажмите на OK. Появляется диалоговое окно.4.
Убедитесь, что в поле "No. of TDMA sweeps for pressure" выставленное значениеравно 100. Нажмите на OK.5. Нажмите на SAVE_DB на панели инструментов программы.6. Выберете маршрут Main Menu> Solution> Run FLOTRAN.7. Дождитесь окончания решения и закройте появившееся окно с надписью Solution isdone.Шаг 11: Считывание результатов и построение поля температур.1.
Выберете маршрут Main Menu> General PostProc> Read Results> Last Set.2. Выберете маршрут Main Menu> General PostProc> Plot Results> Contour Plot>Nodal Solu.3. В списке "Item to be Contoured" выберете DOF Solution4. В прокручиваемом списке выберете TEMP.5. Нажмите на OK.Расчетное температурное полеШаг 12: Контурный график направления потока.1. Выберете маршрут Main Menu> General PostProc> Plot Results> Contour Plot>Nodal Solu.
Выберете "Other quantities."2. В прокручиваемом списке выберете "Strm func2D STRM" (функция потока).3. Нажмите на OK.Контурный график направления потока.259Шаг 13: Векторный график скорости.1. Выберете Utility Menu> PlotCtrls> Device Options.2. Включите опцию Vector mode (On).3. Нажмите на OK.4. Выберете Main Menu> General PostProc> Plot Result> Vector Plot> Predefined.5. Убедитесь в том, что выбраны опции "DOF solution" и "Velocity" и нажмите на OK.Векторный график скорости.Шаг 14: Построение температурных изолиний по контурам движения потокаМодель, рассматриваемой задачи, имеет маленький размер (.03 x .03).
Необходимо изменитьпараметры рабочей плоскости.1. Выберете Utility Menu> WorkPlane> WP Settings.2. Введите 0.0005 в поле Snap Increment (шаг основных делений)3. В поле Spacing введите 0.0001 (шаг промежуточных делений).4. Задайте Tolerance (допуск) равным 0.00005.5. Нажмите OK.6.
Выберете маршрут Utility Menu> Plot> Elements.7. Выберете Main Menu> General Postproc> Plot Results> Flow Trace> Defi Trace Pt.8. Выберете мышкой 5 или 6 точек в верхней части модели.9. Нажмите на OK в меню выбора.26010. Выберете Main Menu> General Postproc> Plot Results> Flow Trace> Plot FlowTrace.11. В прокручиваемом списке выберете "Temperature TEMP".12. Нажмите на OK.
В графическом окне ANSYS появляется похожий на показанныйниже рисунок. Ваш рисунок может выглядеть несколько иначе в зависимости отрасположения выбранных точек. Если появилось предупреждение о превышениимаксимального числа контуров, просмотрите его и нажмите на Close. В данном случаеможно игнорировать это сообщение.Температурные изолинии движения потока.Шаг 15: Построение изолиний скорости по контурам движения потока.1.
Выберете Main Menu> General PostProc> Plot Results> Flow Trace> Plot FlowTrace.2. В прокручиваемом списке выберете "VSUM."3. Нажмите на OK. В графическом окне программы появляется рисунок, используякоторый можно определить значение скорости потока в любой из точек изолиний,показывающих характер течения. Вид рисунка зависит от расположения выбранныхточек. Если появилось предупреждение о превышении числа контуров, нажмите наClose.4. При желании можно анимировать движение потока. Выберете Utility Menu>PlotCtrls> Animate> Particle Flow. В появившемся диалоговом окне выберетепараметры анимации и нажмите OK (Для анимации потока необходимо выбрать покрайней мере одну точку потока).5. Для того, что бы выйти из ANSYS нажмите кнопку Quit на панели инструментов.Выберете опцию выхода и нажмите на OK.4.8.3.
Решение задачи циркуляции воздуха в командном режиме./TITLE,Buoyancy driven flow in a square cavity/PREP7ET,1,FLUID141! Задание двумерного элемента текучей средыRECTNG,,0.03,,0.03! Создание прямоугольной площадкиLPLOTLESIZE,ALL, , ,25,1,0! Задание количества разбиений линийAMESH,1EPLOTNSEL,S,EXT! Задание скорости на внешние узлы261D,ALL,,,,,,VX,VYNSEL,S,NODE,,1! Задание температуры на левую граньNSEL,A,NODE,,52NSEL,A,NODE,,77,100D,ALL,TEMP,320NSEL,S,NODE,,2! Задание температуры на правую граньNSEL,A,NODE,,27,51D,ALL,TEMP,280NSEL,ALLESEL,ALLFLDATA1,SOLU,TEMP,1! Установка теплового решенияFLDATA2,ITER,EXEC,200! Число итерацийFLDATA2,ITER,OVER,50FLDATA5,OUTP,SUMF,50!*FLDATA13,VARY,DENS,1! Свойства текучей средыFLDATA7,PROT,DENS,AIR-SIFLDATA7,PROT,VISC,AIR-SIFLDATA7,PROT,COND,AIR-SIFLDATA8,NOMI,COND,-1FLDATA7,PROT,SPHT,AIR-SI!*ACEL,0,9.81,0! ускорение свободного паденияFLDATA18,METH,PRES,1! параметры решателяFLDATA19,TDMA,PRES,100FINISH/SOLUSOLVE! решениеFINISH/POST1SET,LASTPLNSOL,TEMP! нарисовать поле температурыPLNSOL,STRM! контурное отображение/DEVICE,VECTOR,1!*PLVECT,V, , , ,VECT,ELEM! нарисовать векторное поле скоростиwpstyle,0.0005,0.0001,-1,1,0.00005,0,2,,5EPLOTTRPOIN,P! аргумент P разрешает графический! выбор точек потокаPLTRAC,FLUID,TEMP! нарисовать температурные изолинииPLTRAC,FLUID,V,SUM! и изолинии скоростиFINISH4.9.
Пример решения задачиFLOTRAN (командный метод).лучистоготеплообменапосредствомРассматриваемый пример является ламинарным, тепловым, стационарным анализом, вкотором учитывается теплообмен излучением (теплообмен излучением типа поверхность –поверхность, используется метод radiosity). В данном примере рассматривается процессциркуляции воздуха в квадратной каверне с разной температурой вертикальных стенок. Всеповерхности каверны являются радиационными поверхностями с коэффициентом излучения0.9.Для решения поставленной задачи выполните следующие команды:/prep7et, 1, 141rectng, , .027744, , .027744esize, , 20amesh, allnsel, s, ext!!!!!Двумерный элемент текучей средысоздание квадратазадание количества элементовналожение к/э сеткивыбор внешних узлов262d, all,,,,,,vx,vyузлыallsellsel, s, loc, x, 0.0nsll, s, 1d, all, temp, 500lsel, s, loc, x, .027744nsll, s, 1d, all, temp, 200nsel, allesel, allfldata1, solu, temp, 1fldata2, iter, exec, 200fldata2, iter, over, 50fldata5, outp, sumf, 50!fldata13, vary, dens, 1fldata7, prot, dens, air-sifldata7, prot, visc, air-sifldata7, prot, cond, air-sifldata8, nomi, cond, -1fldata7, prot, spht, air-si!acel, 0, 9.81, 0fldata18, meth, pres, 1fldata19, tdma, pres, 100fldata18, meth, temp, 6stef,5.67e-8toff,0radopt,.5,0.0001finish/soluallselnsel,s,extsf, all, rdsf, 0.9, -1allselsolvefinish/post1set lastplnsol, tempplnsol, strm! задание нулевой скорости на выбранные! задание температуры стенки с координатой! x = 0 равной 500К! задание температуры стенки с координатой! x = 0.027744 равной 200К! Задание теплового решения! задание параметров решения! свойства текучей среды! коэффициент ускорения свободного падения! постоянная Стефана - Больцмана! смещение температур равно 0! опции решателя radiosity! выбрать все внешние узлы!Заданиекоэффициентаизлучениянавнешние!поверхности,направлениеизлучения внутрь! решение! нарисовать поле температур! нарисовать контуры потока4.10.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
