Binder1 (563038), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Расчётная область представляет из себя проточную часть консольногонасоса состоящую из трех подобластей (регионов). Жидкость движется отвхода через рабочее колесо и отводящее устройство к выходу. Разделениепроточной части на несколько регионов необходимо для моделированиявращения рабочего колеса.В данной работе насос будет моделироваться без учета перетечекжидкости между областями и без моделирования течения в пазухах междудисками рабочего колеса и корпуса.Такие допущения снижают точность расчета, но упрощаютпостановку задачи и настройку расчетной модели.Выполнимимпортповерхностиизатемзададимнастройки,необходимые для запуска построителя сетки из многогранных ячеек ипостроителя призматических слоев для получения объемной сетки.- Создайте поддиректорию для лабораторной работы с именем pump.- Скопируйте файл pump.x_t в рабочую директорию.- Запустите STAR-CCM, и выберите пункт меню «Новый расчет» (NewSimulation).- Выберите «Файл > Импорт > Импорт поверхностной сетки» (File > Import >Import Surface Mesh).- Используйте инструменты навигации в диалоговом окне для выборарабочей директории и выберите из списка файл pump.x_t.- Нажмите на кнопку «Открыть» (Open).После импортирования модель отображается в окне геометрическойсцены.Появится диалоговое окно «Параметры импортируемой поверхности»(Import Surface Options).- В этом диалоговом окне выберите «Создать новую область» (Createnew Region) в режиме импортирования (Import Mode).
Опцию «Точностьразбиения» измените на «Мелкий». Остальные настройки оставьте поумолчанию..- Убедитесь, что в диалоговом окне отмечена галочкой опция«Открыть сцену геометрии после импорта?» (Open geometry scene afterimport?).2)ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПОВ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙТеперь подготовим поверхности для построения сетки, используяинструменты сеткопостроения. Поверхность импортированная изParasolid файла имеет множество частей (Patch), что означает, чтотолько несколько поверхностей будет создана при импортированиилюбого файла. Необходимо разделить импортированные поверхности,чтобы различные свойства сетки (и физические свойства) могли бытьприменены к различным частям модели.- Откройте папку «Области» и переименуйте регионы «Body 1»,«Body 2» и «Body 3» в «Impeller» (Область рабочего колеса), «Volute»(Область отводящего устройства) и «Input» (Область входа в насос)- Откройте папку «Области > Impeller > Границы» и нажмитеправой кнопкой мыши на «Boundary 1» и выберете «Разбить по пути»Появится диалоговое окно «Разделить границы по пятнам».Выполните следующие действия в этой панели:- Выберете 4 конические границы на входе в рабочее колесо- Назовите их «Inter1»- Нажмите кнопку «Создать»- Выберете две границы на выходе из рабочего колеса- Назовите их «Inter2»- Нажмите кнопку «Создать»Таким же образом разбейте границк отводящего устройства («Volute»).Создайтеповерхность«Inter2»,соответствующуюцилиндрическуюповерхность входа в отвод, а также «Outlet» - выходную границу отводящегоустройства.Разбейте регион «Input» на границы «Inter1», «Inlet» и «rotwall» как показанона рисугках ниже:В дереве моделирования появятся новые границы.Подвижные и неподвижные области соединяются друг с другомпосредством общих границ – интерфейсов.
При разбиении областеймы создали границы под названием «inter1» и «inter2». Теперь ихнужно объединить в интерфейсы.Интерфейсы служат внутренними граничными условиями длятрех расчетных областей. Через интерфейсы происходит передачарасчетных величин между вращающимися и не вращающимисяобластями.Для создания интерфейсов при зажатой клавише <Ctrl> выберетеграницы «inter1» в областях «impeller» и «input» и во всплывающемменю после нажатия правой кнопки мыши выберете «Создатьинтерфейс».Проделайте ту же операцию для границ «inter2»Выбор типа границы на данном этапе важен, поскольку влияет нато, какая граница имеет призматические слои, построенные на ней, акакая нет.
Все типы границ, кроме стенок, говорят о том, что поумолчанию на них не будут созданы призматические слои.Будем использовать следующие типы границ:Имя границыInletInletНовый типПлоскость симметрииСкорость на входеВсе остальные границы необходимо оставить твердымистенками.Чтобы задать тип границ, выполните следующие действия:- В дереве моделирования выберите элемент «Inlet» и выберитеопцию «Скорость на входе» в выпадающем меню «Тип» (Type).- Проделайте то же самое для границы «Outlet», задав ей тип«Давление на выходе».По завершению обновленный список границ будет выглядетьследующим образом:q3) ЗАДАНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАСЧЕТНОЙ СЕТКИМы будем использовать в данном примере разбиение поверхности игенератор многогранных ячеек вместе с генератором пристеночных слоев.- Нажмите правой кнопкой мыши на папку «Модель> Сетка 1 > Модели» ивыберите «Выбрать модели построения сетки» в выпадающем меню.Появится диалоговое окно «Сетка 1 Выбор моделей» (Mesh 1 ModelSelection).
В этом окне выполните следующие действия:- Выберите модель «Разбиение поверхности» (Surface Remesher) в группе«Поверхностная сетка» (Surface Mesh).- Выберите «Генератор многогранных ячеек» (Polyhedral Mesher) в группе«Объемная сетка» (Volume mesh).- Выберите «Генератор призматических слоев» (Prism Layer Mesher) вгруппе «Дополнительные модели» (Optional Models).-Выберите «Экструдер» в группе «Дополнительные модели» (OptionalModels).- Нажмите на кнопку «Закрыть» (Close).Список выбранных моделей можно просмотреть, выбрав папку «Сетка 1 >Модели» (Mesh 1 > Models).Чтобы посмотреть глобальные опорные величины, требуемые длявыбранных моделей сеткопостроителей, откройте папку «Опорныевеличины» (Reference Values). Отобразится список со следующимиданными:Чтобызадатьпараметрыопорныхзначений,нажмитенасоответствующую папку и введите нужное значение.
Например, чтобызадать базовое значение, выполните следующее:- Нажмите на папку «Опорные величины > Базовый размер»(Reference Values > Base Size) и задайте значение (Value) 60 мм.В данной работе будут использоваться следующие параметрысеткопостроения:Параметр (ReferenceСвойство (PropertyВеличина (Value)Node Name)Name)Базовый размер (BaseЗначение (Value)60 ммАбсолютный30 ммSize)Толщинапризматических слоев> Относительныйразмер (Prism LayerThickness > RelativeSize)Размер на поверхности Процент от базы> Относительный25(Percentage of Base)минимальный размер(Surface Size > RelativeMinimum Size)Размер наПроцент от базыповерхности>(Percentage of Base)100Относительныйжелаемый размер(Surface Size > RelativeTarget Size) .РастяжениеЗначение (Value)1.3призматического слояЧисло призматических Значение (Value)5слоевЕсли настройки сетки на границе или области еще не были заданы,тогда модель сеткопостроителя по умолчанию использует глобальныесправочные величины.
В данном случае мы зададим пользовательскиевеличины для разбиения поверхности (для увеличения плотностиячеек) для границы типа стенка на рабочем колесе. Дело в том, что врабочем колесе насоса наблюдаются самые большие скорости потока,а значит и самые большие градиенты скорости поперек потока идавления вдоль потока. Желательно измельчать расчетную сетку врабочем колесе.- Откройте папку «Области > Impeller > Границы > Boundary 1 >Условия сетки» (Regions > Impeller > Boundaries > Boundary 1 > MeshConditions) для просмотра доступных опций.Мы будем использовать опции «Задать размер на поверхности»(Custom Surface Size) для данного случая.- Нажмите на элемент «Задать размер на поверхности» (CustomSurface Size) и включите опцию (отметьте галочкой) «Задать размер наповерхности» (Custom Surface Size).Теперь можно задать величины для границы.- Выберите элемент «Boundary 1 > Сеточные значения» дляотображения доступных параметров.- Выберите элемент «Размер на поверхности > Относительныйминимальный размер» (Surface Size > Relative Minimum size) и задайтевеличину «Процент от базы» (Percentage of base) как 25.0.- Выберите элемент «Размеры на поверхности > Относительныйжелаемый размер» (Surface Size > Relative Target Size) и задайтевеличину «Процент от базы» (Percentage of base) как 50.0.При численном моделировании динамики жидкой среды крайнежелательно добиваться равномерного потока на выходной границе.Присутствиеобратныхтоковнавыходнойграницеприводитксущественному снижению точности расчета вблизи границы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
