Программные комплексы высокопроизводительных вычислений для решения проблемно-ориентированных вычислительно-трудоемких задач

12.3.2. Задание физической модели

Для задания физической модели в Препроцессоре необходимо определить следующие параметры:

• вещество,
• фаза,
• модель.

Вещество:

В папке Вещества:

• Создается Вещество#0, соответствующее СОЖ:

  Агрегатное состояние = Жидкость

  Плотность =830 [кг x м^-3]

  Вязкость =0.00332 [кг x м^-1с^-1]

  Теплопроводность =8.04104 [кг x m^-1K^-1]

  Удельная теплоемкость =2422 [Дж x кг^-1K^-1]

  Фаза

  В папке Фазы:
• Создается непрерывная Фаза#0:
  • В папку Вещества Фазы#0 загружено Вещество#0
  • В окне свойств папки Физические процессы задано:

  Движение = Ньютоновская жидкость

  Теплоперенос = Конвекция и теплопроводность

  Турбулентность = Стандартная k-e модель

  Задание процесса Ньютоновская жидкость означает, что будут решаться уравнения Навье-Стокса. При задании процесса Конвекция и теплопроводность к расчету подключается уравнение энергии. Задание Стандартной k-e модели турбулентности означает, что будут решаться уравнения для переноса турбулентной энергии и диссипации.

  1. В окне свойств папки Начальные данные задаются:

     Скорость = (X=0, Y=0, Z=0)

     Давление = 0

     Температура = 20

     Пульсации = 0.03

     Масштаб турбулентности = 0.001

     Начальные данные задают распределение расчетных величин в начальный момент времени во всей расчетной области.

     Модель

     Модель зазора (рис. 12.7) позволяет получить решение в узких каналах без разрешения их расчетной сеткой.

     В папке Модели:
  2. Создается Модель#0:

  Использовать модель зазора = Стандартная модель зазора
• В папку Фазы Модели#0 загружается Фаза#0:

Стандартная модель зазора

1. Мин. зазор = 0.000001

Макс. зазор = 0.002

увеличить изображение
Рис. 12.7. Модель зазора

12.3.3. Задание вращения

Для задания вращения необходимо создать локальную систему координат.

По умолчанию в расчетной области присутствует одна предусмотренная система координат, жестко связанная с геометрией (СКГ). Эта система отображается в графическом окне проекта (при условии Поместить в (0;0;0) = Да ). В дереве Препроцессора в папке Локальные системы координат создается дополнительная локальная система координат (ЛСК) Локальная СК#0. В папке Локальная СК#0 задается Вращение#0 со следующими параметрами:

Скорость =62.8 рад/с

Центр

X =0

Y =0

Z =0

Направление

X =1

Y =0

Z =0

Центр = (0;0;0) - это задание центра оси вращения в данной ЛСК, а Направление = (1;0;0) означает задание направления оси вращения вдоль оси Y в данной ЛСК.

Для задания вращения в граничном условии ГУ#Стенка_вращения определяется Вращение = Вращение#0 (см. ниже).

12.3.4. Граничные условия

Граничные условия (рис. 12.8) задают распределение расчетных величин на границах расчетной области.

Прежде чем задавать граничные условия, необходимо указать модель для расчетной подобласти.

• В окне свойств Подобласть#Течение выбирается:

Модель = Модель#0

В общем случае процедура задания граничных условий включает в себя следующие этапы:

1. создание граничных условий,
2. задание параметров граничных условий,
3. расстановка граничных условий.

В подобласти устанавливаются следующие граничные условия:

ГУ Стенка_резец

Тип Стенка

Переменные:

Скорость Стенка, логарифмический закон

Температура Нулевой поток

ГУ Стенка_вращение

Тип Стенка

Переменные:

Скорость Стенка, логарифмический закон

Вращение Вращение#0

ГУ Горячая_стенка

Тип Стенка

Переменные:

Скорость Стенка

Температура Польз. Значение

Значение 300

ГУ Вход

Тип Вход/Выход

Переменные:

Скорость Нормальная массовая скорость

Значение 415 [кг/м2с]

ГУ Выход

Тип Свободный выход

Переменные:

Скорость Давление

ГУ Стенка_торец

Тип Стенка

Переменные:

Скорость Стенка

увеличить изображение
Рис. 12.8. Распределение граничных условий