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

Распределение давления

Для визуализации распределения давления в области сечения, проходящего через горизонтальную плоскость, строится слой Цветовые контуры (рис. 12.15). Слой Цветовые контуры демонстрирует распределение скалярной переменной с помощью цветовых переходов.

Для создания слоя в контекстном меню Объекты создается новый объект:

Тип объекта = Плоскость

Для создания слоя Цветовые контуры в контекстном меню Плоскости#0

• создается слой,
• задается Тип = Цветовые контуры,
• в окне свойств слоя задаются:

Переменная = Давление

Метод = Цветовая заливка

Для того чтобы сделать заливку сглаженной, в окне свойств слоя задается

Интерполяция = Да

На регулярной сетке = Нет

Рис. 12.15. Распределение давления в подобласти течения

Область максимального давления находится во внешнем канале. Значительное изменение давления наблюдается при попадании СОЖ в область между направляющими элементами и обрабатываемой деталью. Во внутреннем канале давление минимальное.

Векторное поле скоростей

Для визуализации векторного поля скоростей служит слой Вектора. Направление вектора совпадает с направлением векторного поля в начальной точке вектора, а длина пропорциональна модулю поля в этой точке.

Для создания слоя Вектора на Плоскости#0

• в контекстном меню Плоскости#0 выбирается Создать слой,
• задается Тип=Вектора.

В окне свойств слоя задается

Переменная = Скорость

В графическом окне отображается распределение скоростей:

a) Векторное поле скоростей в плоскости XY

увеличить изображение

увеличить изображение

б) Векторное поле скоростей в проточной части вдоль оси Y

в) Векторное поле скоростей между режущей головкой и обрабатываемой деталью

Рис. 12.16. Векторные поля скоростей

Из рис. 12.16а видно, что поток ускоряется в зоне расточной головки и замедляется, попадая в проточную часть обрабатываемой детали. рис. 12.16б . Рис. 12.16в показывает вращение потока жидкости.

Распределение температуры

Для визуализации распределения температуры в плоскости течения строится слой Цветовые контуры в контекстном меню Плоскости#0 (рис. 12.17). В окне свойств слоя задаются

Переменная = Температура

Метод = Цветовая заливка

Для того чтобы сделать заливку сглаженной, в окне свойств слоя задается

Интерполяция = Да

На регулярной сетке = Нет

увеличить изображение
Рис. 12.17. Распределение температуры

На рис. 12.17 видно, что температура на выходе устанавливается равной 26°С. Полученный результат хорошо согласуется с рекомендациями по обработке глубоких отверстий, представленными в специализированной литературе. Так, в целях снижения энергетических затрат рекомендуется поддерживать температуру циркулирующей СОЖ от 25 до 50°С [12.1].

12.3.10. Заключение

С помощью программного комплекса FV 3.0.5 проведено исследование движения смазочно-охлаждающей жидкости в проточной части расточной борштанги и обрабатываемой детали, вращающейся с постоянной угловой скоростью вокруг горизонтальной оси. В результате:

• построена расчетная модель, позволившая провести исследование движения жидкости в проточной части расточной борштанги и обрабатываемой детали,
• получены картины распределения давления и векторного поля скоростей в проточных областях борштанги и детали,
• получены картины распределения температуры СОЖ, нагревающейся от зоны резания.

Проведенный анализ полученных результатов показал, что решение, найденное с помощью FlowVision 3.0.5, является адекватным, а, следовательно, применение программного комплекса FlowVision для решения рассматриваемого класса задач является возможным.