LAB3MIN (1050970)
Текст из файла
Разработчик: Сметанников Олег Юрьевич, доц. каф. ВМиМ, ПермГТУ5.3Наименования продуктовANSYS, в которых данныйпример может бытьвыполненДисциплинаТип анализаДемонстрируютсяЛАМИНАРНОЕ И ТУРБУЛЕНТНОЕ ТЕЧЕНИЕВ ДВУМЕРНОМ РАСШИРЯЮЩЕМСЯ КАНАЛЕ••ANSYS/Multiphysics 5.3ANSYS/FLOTRAN, ANSYS/ED 5.3Механика жидкости и газаСтационарныйТвердотельное моделирование, регулярное разбиение наэлементы, создание новой кнопки на инструментальной панели,рестарт вычислений в FLOTRANПостановка задачиРасчетная схема приведена на рисунке. На первом этапе рассчитывается движение жидкости с Re=ρVDh/µ=400 (числоРейнольдса) - ламинарное течение.
На втором меняются свойства среды и проводится расчет турбулентного течения,использующий в качестве начального приближения результаты первого этапа. Третий этап - расширение выходнойзоны (удлинение) и решение задачи турбулентного течения воздуха. Во всех трех вариантах задается скорость потокана входе и нулевое давление на выходе. На стенках канала действует гипотеза полного прилипания.24L51L1L7 ВходL8 Переходная L9зонаL3L6612L2L112.5ВыходL10 P=0L4Направление течения→L12Исходные данные:Размеры канала в метрах даны на рисунке1 этап: ρ=1 кг/м3; µ=0. 1 кг/мс2 этап: µ=0. 001 кг/мс3 этап: ρ=1. 205 кг/м3 µ=1.
813*10-5 кг/мс Vвх=2 м/с3. 2. Ввести Y1=0 Y2=13. 3. ApplyПоэтапное решение задачи.Подготовка исходных данных.1. Начальные установки:M_M: Preferences1. 1. Отметить FLOTRAN CFD1. 2. OK (задача решается пакетом FLOTRAN)2. Выбор типа элемента:M_M: PreprocessorÆ Elem. Type Æ Add / Edit / Del2. 1. Add2. 2. Выбрать группу элементов FLOTRAN CFD2. 3. Выбрать элемент FLUID 1412.
4. OK2. 5. Close3. Построение прямоугольника входной зоны:M_M: PreprocessorÆ Modeling - Create Æ - Areas Rectangle Æ By dimensions3. 1. Ввести X1=0 X2=44. Прямоугольник выходной зоны4. 1. Ввести X1=6 X2=124. 2. Ввести Y1=0 Y2=2.54. 3. OKT_B: Save_db5. Создание переходной зоныM_M: PreprocessorÆ Modeling Æ - Create Æ - Lines- Lines Æ Tan to 2 lines(строим гладкую кривую, касательную двумсоединяемым линиям)5. 1. Отметить мышью L1 (смотри рисунок)5. 2. OK5. 3. Отметить мышью ее правую КТ5. 4. OK5. 5. Отметить мышью L25. 6.
OK5. 7. Отметить левую КТ линии L25. 8. OK5. 9. CancelПредставительство CAD FEM GmbH в СНГ: 107497, Москва, Щелковское шоссе, 77, офис 1703Тел: (095) 468-8175 Тел.\Факс: (095) 913-2300 e-mail: cadfem@online.ruФилиал в Перми: 614000, Пермь, Комсомольский пр., 29-a,Пермский государственный технический университет, каф. Вычислительной математики и механики.Тел: (342) 127-193, 391-970, 391-564 e-mail: truf@icmm.ru1Разработчик: Сметанников Олег Юрьевич, доц. каф. ВМиМ, ПермГТУГенерируем область по четырем ключевым точкампереходной зоны:M_M: PreprocessorÆ - Modeling - Create Æ - Areas Arbitrary Æ Through keypoints5.
10. Отметить четыре угловых точки переходнойзоны мышью5. 11. OKT_B: Save db6. Задание формы элементаM_M: PreprocessorÆ - Meshing - Shape & Size ÆElement shape6. 1. Выбрать Mapped (Quad/Hex) (разбиение наэлементы будет регулярным)6. 2. Отметить Yes для Use free mesh (в случаенеобходимости четырехсторонние элементы будутзаменяться на треугольные)6.
3. Выбрать значение No midside nodes дляпараметра KSTR (удаление промежуточных узлов)6. 4. OK7. Установка параметров разбиения на элементы.Для всех подобластей задачи используется регулярноеразбиение (РР). Размеры элементов задаются припомощи указания количества разбиений на линиях скоэффициентом сгущения.U_M: → Plot → LinesM_M: PreprocessorÆ - Meshing - Shape & Size Æ Lines - Picked lines7. 1. Отметить мышью линии L1, L3 (см. рисунок)7.
2. Apply7. 3. Ввести 12 в NDIV (линии L1 и L3 разбиваются на12 элементов)7. 4. Ввести 2 в Space (стороны элементов в началелиний в 2 раза меньше, чем в конце)7. 5. ApplyТа же операция повторяется для переходной зоны:7. 6. Отметить мышью линии L5, L6 (смотри рисунок)7. 7. Apply7. 8. Ввести 9 в NDIV7. 9. Ввести 1 в Space7. 10. ApplyВыходная зона:7. 11. Отметить мышью L2 (см. рисунок)7.
12. Apply7. 13. Ввести 13 в NDIV7. 14. Ввести 0. 4 в Space7. 15. Apply7. 16. Отметить мышью L4 (см. рисунок)7. 17. Appy7. 18. Ввести 13 в NDIV7. 19. Ввести 2.5 в Space7. 20. ApplyРазбиение вертикальных линий:7. 21. Отметить мышью L7÷L107.
22. OK7. 23. Ввести 10 в NDIV7.24. Ввести -2 в Space (при отрицательномкоэффициенте Space сгущение осуществляется наобоих концах линии)7. 25. OK8. Разбиение на конечные элементыM_M: Æ PreprocessorÆ - Meshing - Mesh - Areas Mapped Æ 3 or 4 sided8. 1. Pick all9. Добавление кнопки на инструментальной панели.U_M: Menu Ctrls Æ Edit Toolbar9. 1. Ввести nsl, nsll,, 1 в строке Selection после*ABBR9. 2.
AcceptНа инструментальной панели появилась новая кнопкаNSL, соответствующая команде выделения узлов,принадлежащим уже выделенным линиям9. 3. Ввести tri, / triad, off в Selection после *ABBR9. 4. AcceptКнопка TRI удаляет с графического поля изображениелокальной системы координат10. Граничные условияU_M: Plot Æ NodesU_M: Select Æ Entities10. 1. Nodes10.
2. By Num / Pick - Выделение узлов мышью или пономерам10. 3. OK10. 4. Выбрать Box в диалоговом окне10. 5. Не отпуская левой кнопки мыши, выделить узлына левой границе входной зоны.10. 6. OKГраничные условия на входе:M_M: PreprocessorÆ Loads Æ - Loads - Apply Æ Fluid / CFD - Velocity Æ On Nodes10. 7. Pick all (Все выделенные ранее узлы)10. 8. Ввести 2 в VX10. 9.
Ввести 0 в VY (компоненты вектора скорости)10. 10. OKГраничные условия на стенках каналаU_M: Plot Æ LinesU_M: Select Æ Entities10. 17. Lines10. 18. By Num / Pick10. 19. OK10. 20. Отметить мышью линии L1÷L6 (смотририсунок)10. 21. OK10.22. Макрокомандой (кнопка NSL на T_B) выделяемузлы, принадлежащие выделенным линиямU_M: Plot Æ NodesM_M: PreprocessorÆ Loads Æ - Loads - Apply Æ Fluid / CFD - Velocity Æ On Nodes10. 23. Pick all10. 24. Ввести VX=0 VY=010. 25. OKПредставительство CAD FEM GmbH в СНГ: 107497, Москва, Щелковское шоссе, 77, офис 1703Тел: (095) 468-8175 Тел.\Факс: (095) 913-2300 e-mail: cadfem@online.ruФилиал в Перми: 614000, Пермь, Комсомольский пр., 29-a,Пермский государственный технический университет, каф. Вычислительной математики и механики.Тел: (342) 127-193, 391-970, 391-564 e-mail: truf@icmm.ru2Разработчик: Сметанников Олег Юрьевич, доц.
каф. ВМиМ, ПермГТУВыделить все:U_M: PreprocessorÆ Loads Æ - Loads - Apply Æ Fluid / CFD - Pressure DOF Æ On Nodes10. 26. Box10. 27. Выделить узлы на правой границе10. 28. OK10. 29. Ввести 0 в Value10. 30. OKU_M: Select Æ EverythingT_B: Save_dbРешение задачи11. Свойства средыM_M: Solution Æ Flotran setup Æ Fluid properties11. 1.
OK (все свойства - константы)11. 2. Ввести Density=0. 1 (плотность)11. 3. Ввести Viscosity=0. 01 (вязкость)11. 4. OK12. Параметры численного расчетаM_M: Solution Æ Flotran setup Æ Execution Ctrl12. 1. Ввести Global iterations=20 (число итераций)12. 2. OK13. Запуск FLOTRAN (решение задачи)M_M: Solution Æ Run FLOTRANНа экране показывается график нормализованнойсреднеквадратичной разности решений на текущей ипредыдущей итерациях.Анализ результатов (ламинарное течение)14. Чтение результатов для анализаM_M: General Postproc Æ - Read results - Last Set(результат последней итерации)15. Изображение поля скоростей в векторной формеM_M: General Postproc Æ Plot results Æ Vector plot Predefined15.
1. Выбрать DOF solution15. 2. Velosity15. 3. OKЛаминарное течение (с измененной вязкостью)Уменьшим вязкость в 10 раз. При этом в дальнейшихрасчетах FLOTRAN будет использовать в качественачального приближения результаты последнейитерации предыдущего расчета.16. Уменьшение вязкостиM_M: Solution Æ Flotran setup Æ Fluid properties16. 1. OK (все параметры - const)16. 2. Ввести Viscosity=0. 00116.
3. OKM_M: Solution Æ Run FlotranПросмотр результатов – по аналогии с п.п. 14-15.Турбулентное движение воздуха в канале (с егоудлинением)17. Удаление граничных условий (давления на выходе)M_M: PreprocessorÆ Loads Æ Delete Æ - Fluid /CFD - Pressure DOF Æ On Nodes17. 1. Pick all18. Удлинение выходной зоныM_M: PreprocessorÆ Modeling - Create Æ Areas Rectangles Æ By dimensions18. 1. Ввести X1=12 X2=2418.
2. Ввести Y1=0 Y2=2. 518. 3. OKM_M: Preprocessor- Numbering controls Æ Mergeitems - произвести слияние совпадающих ключевыхточек и линий для всех объектов18. 4. All (слияние всех объектов)18. 5. OK18. 6. CloseU_M: Plot Æ Lines - по изображению в графическомокне убедиться в слиянии новой прямоугольнойобласти со смежной.19. Разбиение нового прямоугольника на элементыM_M: PreprocessorÆ - Meshing - Shape & Size ÆLines - Picked lines19. 1. Отметить мышью правую границу19. 2. OK19. 3. Ввести NDIV=1019.
4. Ввести Space= -219. 5. Apply19. 6. Отметить линии L11,L12 (см. рисунок)19. 7. OK19. 8. Ввести NDIV=2019. 9. Ввести Space=119. 10. OKT_B: Save_dbM_M: PreprocessorÆ - Meshing - Mesh Æ - Areas Mapped - 3 or 4 Sided19. 11. Выделить мышью новый прямоугольник19. 12. OK (нанесли сетку)U_M: Plot Æ NodesM_M: PreprocessorÆ Loads Æ Apply Æ - Fluid /CFD - Velocity Æ On Nodes19. 13. Box19. 14. Выделить мышью узлы на L11, L1219.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
