Ansys 2024 Fluent Fluid Simulation Software Օգտագործողի ձեռնարկ

ԳԼՈՒԽ 2. ՀԱՐԹԱԹԻԿ ՍԱՀՄԱՆԱԿԱՆ ՇԵՐՏ

Նպատակներ

• Երկրաչափության ստեղծում Ansys Workbench-ում Ansys Fluent-ի համար
• Ansys Fluent-ի կարգավորում Laminar Steady 2D Planar Flow-ի համար
• Mesh-ի կարգավորում
• Սահմանային պայմանների ընտրություն
• Աշխատող հաշվարկներ
• Ստացված հոսքի դաշտը պատկերացնելու համար սյուժեների օգտագործումը
• Համեմատեք տեսական լուծման հետ՝ օգտագործելով Mathematica կոդը

Խնդրի նկարագրություն
Այս գլխում մենք կօգտագործենք Ansys Fluent-ը, որպեսզի ուսումնասիրենք երկչափ շերտավոր հոսքը հորիզոնական հարթ ափսեի վրա: Թիթեղի չափը համարվում է անսահման լայնակի ուղղությամբ և հետևաբար հոսքը 2D-ի փոխարեն 3D է: 1 մ երկարությամբ ափսեի մուտքի արագությունը 5 մ/վ է, և մենք օդը կօգտագործենք որպես հեղուկ լամինար սիմուլյացիաների համար: Մենք կորոշենք արագությունը profiles եւ հողամաս profileս. Մենք կսկսենք ստեղծելով մոդելավորման համար անհրաժեշտ երկրաչափություն:

Ansys Workbench-ի գործարկում և Fluent-ի ընտրություն

1. Սկսեք գործարկելով Ansys Workbench-ը: Կրկնակի սեղմեք Fluid Flow (Fluent) վրա, որը գտնվում է Գործիքների տուփի վերլուծական համակարգերի տակ:
   Գործարկում է Ansys DesignModeler-ը
2. Ansys Workbench-ում Project Schematic-ի տակ ընտրեք Geometry: Աջ սեղմեք Geometry-ի վրա և ընտրեք Հատկություններ: Ընտրեք 2D վերլուծության տեսակը «Ընդլայնված երկրաչափության ընտրանքներ» բաժնում սխեմատիկ A2-ի հատկություններում՝ երկրաչափություն: Աջ սեղմեք Geometry-ի վրա Project Schematic-ում և ընտրեք Launch New DesignModeler Geometry: DesignModeler-ի մենյուից որպես երկարության միավոր ընտրեք Units>>Millimeter:
3. Հաջորդը, մենք կստեղծենք երկրաչափությունը DesignModeler-ում: DesignModeler-ում ձախ կողմում գտնվող ծառի ուրվագիծից ընտրեք XYPlane: Ընտրեք Նայեք ուրվագիծը Սեղմեք «Sketching» ներդիրի վրա ծառի ուրվագիծում և ընտրեք գիծը skSketchool. Հորիզոնական գիծ գծե՛ք սկզբից աջ 1,000 մմ երկարությամբ: Համոզվեք, որ սկզբում ունեք P, երբ սկսում եք գիծը գծել: Նաև համոզվեք, որ գծի երկայնքով ունեք H, որպեսզի այն հորիզոնական լինի, իսկ գծի վերջում՝ C: Ընտրեք Չափերը Էսքիզավորման ընտրանքների մեջ: Սեղմեք գծի վրա և մուտքագրեք 1000 մմ երկարություն: Քաշեք ուղղահայաց գիծ դեպի վեր՝ 100 մմ երկարությամբ՝ սկսած առաջին հորիզոնական գծի վերջնակետից: Համոզվեք, որ գիծը սկսելիս ունեք P և ուղղահայաց գիծ ցույց տվող V: Շարունակեք 100 մմ երկարությամբ հորիզոնական գծով սկզբնակետից ձախ, որին հաջորդում է մեկ այլ ուղղահայաց գիծ՝ 100 մմ երկարությամբ: Հաջորդ գիծը կլինի հորիզոնական՝ 100 մմ երկարությամբ՝ սկսած նախկին ուղղահայաց գծի վերջնակետից և ուղղված դեպի աջ: Ի վերջո, փակեք ուղղանկյունը 1,000 մմ երկարությամբ հորիզոնական գծով, որը սկսվում է սկզբնակետից 100 մմ բարձրությամբ և ուղղված է դեպի աջ:
4. Կտտացրեք «Մոդելավորում» ներդիրին «Sketching Toolboxes» բաժնում: Ընտրացանկից ընտրեք Concept>>Surfaces from Skeches: Վերահսկիչն ընտրեք ուղղանկյան վեց եզրերը որպես Հիմնական օբյեկտներ և ընտրեք Կիրառել մանրամասները View. Գործիքագոտում կտտացրեք Ստեղծել: Ուղղանկյունը դառնում է մոխրագույն: Գրաֆիկական պատուհանի վրա աջ սեղմելով ընտրեք Zoom to Fit և փակեք DesignModeler-ը:
5. Այժմ մենք պատրաստվում ենք կրկնակի սեղմել Mesh-ի վրա Project Schematic-ի տակ Ansys Workbench-ում, որպեսզի բացվի Meshing պատուհանը: Ընտրեք Ցանց Ցանցային պատուհանի ուրվագիծը: Աջ սեղմեք և ընտրեք Generate Mesh: Ստեղծվում է կոպիտ ցանց։ Ընտրեք Unit Systems>>Metric (մմ, կգ, N…) գրաֆիկական պատուհանի ներքևից: Ցանկից ընտրեք Ցանց>> Կառավարում>>Դեմքի ցանցավորում: Կտտացրեք «Երկրաչափության» կողքին գտնվող դեղին հատվածը «Դեմքի ցանցավորման մանրամասների շրջանակում»: Գրաֆիկական պատուհանում ընտրեք ուղղանկյունը: Կտտացրեք «Դեմքի ցանցի» մանրամասների երկրաչափության «Դիմել» կոճակին: Ցանկից ընտրեք Mesh>> Controls>>Sizing և գրաֆիկական պատուհանի վերևում ընտրեք Edge: Ընտրեք ուղղանկյան 6 եզրերը: Կտտացրեք «Դիմել երկրաչափության համար» «Եզրերի չափման մանրամասները»: «Եզրերի չափման մանրամասների» սահմանման տակ ընտրեք տարրի չափը որպես տեսակ, 1.0 մմ տարրի չափի համար, ֆիքսեք կորությունը որպես No և կոշտ որպես վարքագիծ: Ընտրեք երկրորդ կողմնակալության տեսակը և մուտքագրեք 12.0 որպես կողմնակալության գործոն: Ընտրեք ավելի կարճ վերին հորիզոնական եզրը և կիրառեք այս եզրը Reverse Bias-ով: Կտտացրեք Գլխավոր>>Ստեղծեք ցանցը ընտրացանկում և ընտրեք Ցանց ուրվագիծում: Պատրաստի ցանցը ցուցադրվում է գրաֆիկական պատուհանում:
   Ինչու՞ մենք ստեղծեցինք կողմնակալ ցանց:
   Այժմ մենք պատրաստվում ենք վերանվանել ուղղանկյան եզրերը: Ընտրեք ուղղանկյունի ձախ եզրը, սեղմեք աջը և ընտրեք «Ստեղծել անվամբ ընտրություն»: Մուտքագրեք մուտքը որպես անուն և սեղմեք OK կոճակը: Կրկնեք այս քայլը ուղղանկյունի աջ ուղղահայաց եզրի համար և մուտքագրեք անվանման ելքը: Ստեղծեք անվանված ընտրություն ստորին ավելի երկար հորիզոնական աջ եզրի համար և անվանեք այն պատ: Ի վերջո, վերահսկեք-ընտրեք մնացած երեք հորիզոնական եզրերը և անվանեք դրանք իդեալական պատեր: Իդեալական պատը ադիաբատիկ և առանց շփման պատն է:
6. Կողմնակալ ցանց օգտագործելու պատճառն այն է, որ մենք ավելի նուրբ ցանցի կարիք ունենք պատին մոտ, որտեղ հոսքի մեջ ունենք արագության գրադիենտներ: Մենք նաև ներառեցինք ավելի նուրբ ցանց, որտեղ սահմանային շերտը սկսում է զարգանալ հարթ ափսեի վրա: Ընտրել File>>Արտահանել…>>Ցանց>>FLUENT մուտքագրում File>> Արտահանել ցանկից: Ընտրեք Պահպանել որպես տեսակ՝ FLUENT Input Fileս (*.մշ). Մուտքագրեք boundary-layer-mesh .msh the s file անունը և սեղմեք Պահպանել կոճակը: Ընտրել File>> Պահպանել նախագիծը ցանկից: Անվանեք նախագիծը Flat Plate Boundary Layer: Փակեք Ansys Meshing պատուհանը: Աջ սեղմեք Mesh-ի վրա Project Schematic-ում և ընտրեք Թարմացնել:
   Գործարկում է Ansys Fluent-ը
7. Դուք կարող եք գործարկել Fluent-ը երկու տարբեր եղանակներով՝ կա՛մ կրկնակի սեղմելով Setup-ի վրա՝ Project Schematic-ում Ansys Workbench-ում, կա՛մ անկախ ռեժիմից Fluent 2024 R1-ից Ansys 2024 R1 հավելվածի պանակում: Ձեզ անհրաժեշտ կլինի կարդալ ցանցը, եթե Fluent-ը գործարկեք ինքնուրույն ռեժիմում: ԱվանtagAnsys Fluent-ը ինքնուրույն ռեժիմով սկսելու դեպքում դուք կարող եք ընտրել ձեր աշխատանքային գրացուցակի գտնվելու վայրը, որտեղ բոլոր ելքերը files-ը կպահպանվի, տես Նկար 2.6ա): Գործարկեք Dimension 2D և Double Precision Solver of Fluent-ը: Ստուգեք Կրկնակի ճշգրտությունը Ընտրանքներում: Սահմանեք Solver Processes-ի քանակը, որը հավասար է համակարգչային միջուկների թվին: Ֆիզիկական միջուկների քանակը ստուգելու համար սեղմեք Ctrl + Shift + Esc ստեղները միաժամանակ՝ Task Manager-ը բացելու համար։ Գնացեք Performance ներդիր և ձախ սյունակից ընտրեք CPU: Ներքևի աջ կողմում կտեսնեք ֆիզիկական միջուկների քանակը: Ansys Student-ը սահմանափակված է առավելագույնը 4 լուծող գործընթացներով: Փակեք Task Manager պատուհանը: Կտտացրեք «Սկսել» կոճակին՝ Ansys Fluent-ը գործարկելու համար: Սեղմեք OK՝ փակելու հիմնական վարքագծային փոփոխությունների պատուհանը, եթե այն հայտնվի:
   Նկար 2.6ա) Գործարկման կարգավորումԻնչու՞ ենք մենք օգտագործում կրկնակի ճշգրտություն:
   Կրկնակի ճշգրտությունը կտա ավելի ճշգրիտ հաշվարկներ, քան միայնակ ճշգրտությունը:
8. Ստուգեք ցանցի մասշտաբը` առաջադրանքների էջի վրա Ընդհանուր ցանցի տակ ընտրելով Scale… կոճակը: Համոզվեք, որ Domain Extent-ը ճիշտ է և փակեք Scale Mesh պատուհանը:
9. Կրկնակի սեղմեք Models and Viscous (SST k-omega) վրա Setup in the Outline View. Ընտրեք Laminar որպես մածուցիկ մոդել: Պատուհանը փակելու համար սեղմեք OK: Կրկնակի սեղմեք Սահմանային պայմանների վրա՝ Setup in the Outline-ում View. Կրկնակի կտտացրեք «Առաջադրանքի էջի գոտի» տակ գտնվող մուտքի վրա: Ընտրեք բաղադրիչները որպես արագության ճշգրտման մեթոդ և սահմանեք X-արագությունը [մ/վրկ] 5-ի:
10. Կտտացրեք «Դիմել» կոճակին, որին հաջորդում է «Փակել» կոճակը:
11. Կրկնակի սեղմեք ideal_wall-ի վրա՝ Zones-ի տակ: Ստուգեք Specified Shear as Shear Condition և պահպանեք զրոյական արժեքներ նշված կտրվածքի լարվածության համար, քանի որ իդեալական պատն առանց շփման է: Կտտացրեք «Դիմել» կոճակին, որին հաջորդում է «Փակել» կոճակը:
    Ինչու՞ ընտրեցինք Laminar-ը որպես մածուցիկ մոդել:
    5 մ/վրկ ազատ հոսքի ընտրված արագության դեպքում Ռեյնոլդսի թիվը ափսեի երկայնքով 500,000-ից պակաս է, և հոսքը, հետևաբար, շերտավոր է: Հարթ ափսեի երկայնքով տուրբուլենտ հոսքը տեղի է ունենում 500,000-ից բարձր Ռեյնոլդսի թվերում:
12. Կրկնակի սեղմեք Methods-ի վրա Solution in Outline-ում View. Ընտրեք «Ստանդարտ» ճնշման համար և «Առաջին կարգը քամու ուղղությամբ» շարժման համար: Կրկնակի սեղմեք Reference Values-ի վրա Setup in the Outline-ում View. Առաջադրանքի էջի մուտքից ընտրեք Հաշվել:
    Ինչու՞ ենք մենք օգտագործում «Առաջին կարգի քամի» մեթոդը շարժման տարածական դիսկրետացման համար:
    Առաջին կարգի քամի մեթոդը, ընդհանուր առմամբ, ավելի քիչ ճշգրիտ է, բայց ավելի լավ է համընկնում, քան երկրորդ կարգի քամի մեթոդը: Ընդհանուր պրակտիկա է հաշվարկների սկզբում սկսել First Order Upwind մեթոդով և շարունակել երկրորդ կարգի քամի մեթոդով:
13. Կրկնակի սեղմեք Initialization-ի վրա Solution in Outline-ում View, ընտրեք Ստանդարտ սկզբնավորում, մուտքից ընտրեք «Հաշվարկել» և սեղմեք «Նախաձեռնել» կոճակը:
14. Կրկնակի սեղմեք Monitors-ի վրա Solution in Outline-ում View. Կրկնակի սեղմեք Residual-ի վրա Մոնիտորներ ուրվագծում View և մուտքագրեք 1e-9 որպես բացարձակ չափանիշ բոլոր մնացորդների համար: Պատուհանը փակելու համար սեղմեք OK կոճակը: Ընտրել File>> Պահպանել նախագիծը ցանկից: Ընտրել File>>Export>>Case… մենյուից: Save the Case File Flat Plate Boundary Layer անվանումով։ CAS.h5
    Ինչու՞ մենք Բացարձակ Չափանիշը դրեցինք 1e-9:
    Ընդհանրապես, որքան ցածր են բացարձակ չափանիշները, այնքան ավելի երկար ժամանակ կպահանջվի հաշվարկը և կտա ավելի ճշգրիտ լուծում: Նկար 2.12b-ում տեսնում ենք, որ x-արագության և y-արագության հավասարումներն ունեն ավելի ցածր մնացորդներ, քան շարունակականության հավասարումը: Բոլոր երեք հավասարումների մնացորդային կորերի թեքությունները մոտավորապես նույնն են՝ կտրուկ նվազման միտումով:
15. Լուծման տակ կրկնակի սեղմեք Run Calculation-ի վրա և մուտքագրեք 5000 կրկնությունների քանակի համար: Սեղմեք Հաշվել կոճակը: Հաշվարկները կավարտվեն 193 կրկնություններից հետո, տես Նկար 2.12b): Կտտացրեք Պատճենել ակտիվ պատուհանի էկրանի պատկերը սեղմատախտակին, տես Նկար 2.12c): Scaled Residuals-ը կարող է տեղադրվել Word փաստաթղթի մեջ:
    Հետմշակում
16. Ընտրեք «Արդյունքներ» ներդիրը ընտրացանկում և ընտրեք «Ստեղծել»>>Գիծ/Ռեյկ… «Մակերևույթի» տակ: Մուտքագրեք 0.2 x0 (m) համար, 0.2 x1 (m), 0 y0 (m) և 0.02 m համար y1 (m): Մուտքագրեք x=0.2m նոր մակերեսի անվան համար և սեղմեք Ստեղծել: Կրկնեք այս քայլը ևս երեք անգամ և ուղղահայաց գծեր ստեղծեք x=0.4 մ՝ 0.04 մ երկարությամբ, x=0.6 մ՝ 0.06 մ երկարությամբ և x=0.8 մ՝ 0.08 մ երկարությամբ: Փակեք պատուհանը։
17. Կրկնակի սեղմեք Plots-ի և XY Plot-ի վրա՝ Արդյունքներ ուրվագծում View. Անջատեք «Դիրքը X առանցքի վրա» Ընտրանքներում և նշեք «Դիրքը Y առանցքի վրա»: Սահմանեք գծապատկերի ուղղությունը X-ի համար 0-ի և 1-ի համար Y-ի համար: Ընտրեք Արագություն… և X արագություն որպես X առանցքի ֆունկցիա: Մակերեւույթների տակ ընտրեք x=0.2m, x=0.4m, x=0.6m և x=0.8m չորս տողերը:
18. Կտտացրեք Axes… կոճակը Solution XY Plot պատուհանում: Ընտրեք X-Axis-ը, Ընտրանքներում հանեք «Auto Range»-ը, «Maximum Range»-ի համար մուտքագրեք 6, «Number Format»-ում ընտրեք «General Type» և «Precision»-ը դրեք 0-ի: Սեղմեք «Դիմել» կոճակը: Ընտրեք Y-Axis-ը, հանեք Auto Range-ի նշումը, առավելագույն տիրույթի համար մուտքագրեք 0.01, Թվերի ձևաչափի տակ ընտրեք General Type և սեղմեք Դիմել կոճակը: Փակեք Axes պատուհանը:
19. Կտտացրեք Curves… կոճակը Solution XY Plot պատուհանում: Ընտրեք առաջին օրինաչափությունը Line Style-ի տակ կորի # 0-ի համար: Ընտրեք ոչ մի նշան Մարկերի ոճի համար և սեղմեք Դիմել կոճակը: Այնուհետև ընտրեք Curve # 1, ընտրեք հաջորդ հասանելի նախշը Line Style-ի համար, առանց նշանի Style-ի համար և սեղմեք Դիմել կոճակը: Շարունակեք ընտրության այս օրինակը հաջորդ երկու կորերով # 2 և # 3: Փակեք Curves – Solution XY Plot պատուհանը: Սեղմիր Save/Plot կոճակը Solution XY Plot պատուհանում և փակիր այս պատուհանը: Կտտացրեք Պատճենել ակտիվ պատուհանի էկրանի պատկերը սեղմատախտակին, տես Նկար 2.16c): XY Plot-ը կարող է տեղադրվել Word փաստաթղթի մեջ: Ընտրեք «User Defined» ներդիրը ընտրացանկում և «Պատվիրված» դաշտային գործառույթների ներքո: Բացվող ընտրացանկից ընտրեք կոնկրետ օպերանդ դաշտի ֆունկցիա՝ ընտրելով Mesh… և Y-Coordinate: Սեղմեք Ընտրել և մուտքագրեք սահմանումը, ինչպես ցույց է տրված Նկար 2.16f-ում): Դուք պետք է ընտրեք Mesh… և X Coordinate, որպեսզի ներառեք x կոորդինատը և լրացնեք դաշտի ֆունկցիայի սահմանումը: Մուտքագրեք eta որպես նոր ֆունկցիայի անուն, սեղմեք Defi,ne և փակեք պատուհանը: Կրկնեք այս քայլը՝ մեկ այլ հարմարեցված դաշտի գործառույթ ստեղծելու համար: Այս անգամ մենք ընտրում ենք «Velocity…» և «X Velocity» որպես դաշտային գործառույթներ և սեղմում «Ընտրել» կոճակը: Լրացրեք սահմանումը, ինչպես ցույց է տրված Նկար 2.16g-ում) և մուտքագրեք u-divided-by-freestream-velocity որպես Նոր ֆունկցիայի անուն, սեղմեք Def, մեկ և փակեք պատուհանը:
    Ինչու՞ մենք ստեղծեցինք նույնանման կոորդինատ:
    Պարզվում է, որ օգտագործելով ինքնանման կոորդինատը, արագությունը profiles-ը հոսքի ուղղությամբ տարբեր դիրքերում կփլուզվի մեկ նույնանման արագության վրաfile որը անկախ է հոսքի դիրքից:
20. Կրկնակի սեղմեք Plots-ի և XY Plot-ի վրա՝ Արդյունքներ ուրվագծում View. Սահմանեք X-ը 0-ի և Y-ի՝ 1-ի՝ որպես Հողամասի ուղղություն: Անջատեք «Դիրքը X առանցքի վրա» և «Ընտրանքներ» բաժնում հանեք «Դիրքը Y առանցքի վրա»: Y-Axis ֆունկցիայի համար ընտրեք Custom Field Functions և eta, իսկ X-Axis ֆունկցիայի համար ընտրեք Custom Field Functions և udivided-by-freestream-velocity X-Axis ֆունկցիայի համար: Տեղադրեք file blasius.dat ձեր աշխատանքային գրացուցակում: Սա file կարելի է ներբեռնել sdcpublications.com-ից այս գրքի Ներբեռնումներ ներդիրի տակ: Տես Նկար 2.19 Mathematica կոդը, որը կարող է օգտագործվել տեսական Blasius արագության pro-ն ստեղծելու համար:file հարթ ափսեի վրայով շերտավոր սահմանային շերտի հոսքի համար: Որպես նախկինample, այս դասագրքում աշխատանքային գրացուցակն է:\Users\jmatsson: Սեղմեք Բեռնել File. Ընտրել Files տեսակի. Բոլոր Files (*) և ընտրեք file blasius.dat ձեր աշխատանքային գրացուցակից: Ընտրեք չորս մակերեսները x=0.2m, x=0.4m, x=0.6m, x=0.8m և բեռնված file Տեսություն.
    Սեղմեք Axes… կոճակը: Ընտրեք Y-Axis Axes-Solution XY Plot պատուհանում և հանեք «Auto» նշումը: Շրջանակ. Սահմանեք նվազագույն միջակայքը 0-ի, իսկ առավելագույն միջակայքը՝ 10-ի: Սահմանեք Type-ը լողացողի, իսկ Precision-ը՝ 0-ի՝ համարի ձևաչափի տակ: Մուտքագրեք առանցքի վերնագիրը որպես eta և սեղմեք Դիմել: Ընտրեք X-Axis-ը, Ընտրանքներում հանեք «Auto Range»-ի նշումը, «Maximum Range»-ի համար մուտքագրեք 1.2, «Number Format»-ում ընտրեք «float Type» և «Precision»-ը դրեք 1: Մուտքագրեք առանցքի վերնագիրը որպես u/U: Կտտացրեք Դիմել և փակեք պատուհանը: Կտտացրեք Curves… կոճակը Solution XY Plot պատուհանում: Ընտրեք առաջին օրինաչափությունը Line Style-ի տակ կորի # 0-ի համար, տես Նկար 2.16a): Ընտրեք ոչ մի նշան Մարկերի ոճի համար և սեղմեք «Դիմել» կոճակը: Հաջորդը, չընտրեք Curve # 1, ընտրեք հաջորդ հասանելի Pattern-ը Line Style-ի համար, առանց Նշանի Style-ի նշանի և սեղմեք Դիմել կոճակը: Շարունակեք ընտրության այս օրինակը հաջորդ երկու կորերով # 2 և # 3: Փակեք Curves – Solution XY Plot պատուհանը: Սեղմիր Save/Plot կոճակը Solution XY Plot պատուհանում և փակիր այս պատուհանը:
21. Կտտացրեք Պատճենել ակտիվ պատուհանի էկրանի պատկերը սեղմատախտակին, տես Նկար 2.16c): XY Plot-ը կարող է տեղադրվել Word փաստաթղթում: Ընտրեք «User Defined» ներդիրը ընտրացանկում և «Պատվիրված»: Բացվող ընտրացանկից ընտրեք կոնկրետ Operand ֆունկցիա՝ ընտրելով Mesh… և X-Coordinate: Սեղմեք Ընտրել և մուտքագրեք սահմանումը, ինչպես ցույց է տրված Նկար 2.17e-ում): Մուտքագրեք rex որպես նոր ֆունկցիայի անուն, սեղմեք Սահմանել և փակել պատուհանը: Կրկնակի սեղմեք Plots-ի և XPlotsot-ի վրա՝ Արդյունքներ ուրվագծում View. Սահմանեք X-ը 0-ի, իսկ Y-ը՝ 1-ի՝ «Հողամասի ուղղության» տակ:
22. Անջատեք «Դիրքը X առանցքի վրա» և «Ընտրանքներ» բաժնում հանեք «Դիրքը Y առանցքի վրա»: Y-Axis ֆունկցիայի համար ընտրեք պատի հոսքեր և մաշկի շփման գործակից, իսկ XX-առանցքի ֆունկցիայի համար ընտրեք Custom Field Functions և rex: Տեղադրեք file «Մաշկի շփման տեսական գործակիցը» ձեր աշխատանքային գրացուցակում: Սեղմեք Բեռնել File. Ընտրել Files տեսակի. Բոլոր Files (*) և ընտրեք file «Մաշկի շփման տեսական գործակից». Ընտրեք պատը Մակերեւույթների և բեռնվածի տակ file Մաշկի շփում տակ File Տվյալներ. Սեղմեք Axes… կոճակը: Ստուգեք X-Axis-ը, նշեք «Մուտք» վանդակը «Ընտրանքներ» բաժնում, մուտքագրեք Re-x որպես առանցքի վերնագիր և հանեք «Ավտոմատ» նշումը: Տարածքը տակ Option set Minimum to 100 and Maximum to 1000000: Սահմանեք Type-ը float-ի, իսկ Precision-ը 0-ի համար Number Format-ում և սեղմեք Դիմել: Ստուգեք Y-Axis-ը, նշեք «Մուտք» վանդակը «Ընտրանքներ» բաժնում, մուտքագրեք Cf-x որպես պիտակ և հանեք «Ավտոմատ» նշումը: Range, սահմանեք Minimum-ը 0.001-ի և Maximum-ի՝ 0.1-ի, Type-ը float-ի, Precision-ի՝ 3-ի և սեղմեք Դիմել: Փակեք պատուհանը։ Սեղմիր Save/Plot Solution XY Plot պատուհանում: Կտտացրեք Curves… կոճակը Solution XY Plot պատուհանում: Ընտրեք առաջին օրինակը Lin-ի տակ: e Style for Curve # 0. Ընտրեք ոչ մի նշան Մարկերի ոճի համար և սեղմեք Դիմել կոճակը: Ne,xt ընտրեք Curve # 1, ընտրեք հաջորդ հասանելի Pattern-ը Line Style-ի համար, առանց Symbol Marker Style-ի համար և սեղմեք Դիմել կոճակը: Փակեք Curves – Solution XY Plot պատուհանը: Սեղմիր Save/Plot կոճակը Solution XY Plot պատուհանում և փակիր այս պատուհանը: Կտտացրեք Պատճենել ակտիվ պատուհանի էկրանի պատկերը սեղմատախտակին, տես Նկար 2.16c): XY Plot-ը կարող է տեղադրվել Word փաստաթղթում:
23. Տեսություն
24. Այս գլխում մենք համեմատել ենք Ansys Fluent velocity pro-նfiles հետ տեսական Blasius արագության profile հարթ ափսեի վրա շերտավոր հոսքի համար: Մենք փոխակերպեցինք պատ-նորմալ մալ կոորդինատը նմանության կոորդինատի՝ pro-ի համեմատության համարfiles տարբեր հոսքային վայրերում: Նմանության կոորդինատը սահմանվում է նրանով, որտեղ y (m) պատի նորմալ կոորդինատն է, սահմանվում է
25. որտեղ y (m)-ը պատի նորմալ կոորդինատն է, U (m/s)՝ ազատ հոսքի արագությունը, x (m)՝ պատի հոսքի սկզբնակետից հեռավորությունը և ¥) m2/s)՝ կինեմատիկական մածուցիկությունը։ հեղուկը։ U (մ/վ) ազատ հոսքի արագությունն է, x (մ)՝ ​​պատի հոսանքային սկզբնակետից հեռավորությունը, իսկ մ2/վրկ)՝ հեղուկի կինեմատիկական մածուցիկությունը։

Մենք նաև օգտագործեցինք հոսքի ուղղությամբ ոչ ծավալային արագությունը u/U, որտեղ u-ը ծավալային արագությունն է profile.

u/U-ն գծագրվել է Ansys Fluent velocity pro-ի դիմացfiles համեմատ Բլասիուսի տեսական պրոfile և նրանք բոլորն էլ փլուզվեցին նույն կորի վրա, ինչպես ինքնորոշման սահմանման համաձայն:

Բլասիուսի սահմանային շերտի հավասարումը տրված է

Սահմանային շերտի հաստությունը սահմանվում է որպես հեռավորություն պատից մինչև այն վայրը, որտեղ արագությունը սահմանային շերտում հասել է ազատ հոսքի արժեքի 99%-ին:

Շերտավոր սահմանային շերտի համար մենք ունենք հետևյալ տեսական արտահայտությունը սահմանային շերտի հաստության փոփոխության համար՝ հոսանքի ուղղությամբ x հեռավորությամբ և Ռեյնոլդսի թվով:

• Անհանգիստ սահմանային շերտում սահմանային շերտի հաստության համապատասխան արտահայտությունը տրված է
• Մաշկի շփման տեղական գործակիցը սահմանվում է որպես պատի տեղային կտրվածքային լարվածություն՝ բաժանված դինամիկ ճնշման վրա:
• Լամինար հոսքի տեսական տեղական շփման գործակիցը որոշվում է
• իսկ տուրբուլենտ հոսքի համար ունենք հետևյալ կապը

Հղումներ

1. Çengel, YA, and Cimbala JM, Fluid Mechanics Fundamentals and Applications, 1st Edition, McGraw-Hill, 2006 թ.
2. Richards, S., Cimbala, JM, Martin, K., ANSYS Workbench Tutorial – Boundary Layer on a Flat Plate, Penn State University, 18 May 2010 Revision.
3. Schlichting, H., and Gersten, K., Boundary Layer Theory, 8th Revised and Enlarged Edition, Springer, 2001:
4. White, FM, Fluid Mechanics, 4th Edition, McGraw-Hill, 1999 թ.

Զորավարժություններ

1. Օգտագործեք այս գլխի Ansys Fluent մոդելավորման արդյունքները՝ որոշելու սահմանային շերտի հաստությունը հոսքի ուղղությամբ, ինչպես ցույց է տրված ստորև բերված աղյուսակում: Լրացրե՛ք աղյուսակում բաց թողնված տվյալները: Ʒ-ը սահմանային շերտի արագությունն է պատից հեռավորության վրա, որը հավասար է սահմանային շերտի հաստությանը, իսկ U-ն ազատ հոսքի արագությունն է։
   

   x (մ)	o (mm) Սահուն	o (mm) Տեսություն	Տոկոսային տարբերություն	U 8 (մ/վ)	U (մ/վ)	v (m2/ներ)	Re x
   0.2						.0000146
   0.4						.0000146
   0.6						.0000146
   0.8						.0000146

2. Տարրի չափը փոխեք ցանցի համար 2 մմ-ի և համեմատեք արդյունքները մաշկի շփման գործակցի XY գծապատկերներով Ռեյնոլդսի թվի հետ տարրի 1 մմ չափի հետ, որն օգտագործվել է այս գլխում: Համեմատեք ձեր արդյունքները տեսության հետ:
3. Ազատ հոսքի արագությունը փոխեք 3 մ/վ և ստեղծեք XY Plot՝ ներառյալ արագությունը profiles ժամը x = 0.1, 0.3, 0.5, 0.7 և 0.9 մ: Ստեղծեք մեկ այլ XY հողամաս՝ նույնանման արագությամբfiles այս ավելի ցածր ազատ հոսքի արագության համար և ստեղծեք XY Plot մաշկի շփման գործակցի համար՝ ընդդեմ Ռեյնոլդսի թվի:
4. Օգտագործեք Ansys Fluent մոդելավորման արդյունքները վարժության 2.3-ում՝ որոշելու սահմանային շերտի հաստությունը հոսքի ուղղությամբ դիրքերում, ինչպես ցույց է տրված ստորև աղյուսակում: Լրացրե՛ք աղյուսակում բաց թողնված տեղեկությունները. սահմանային շերտի արագությունը պատից հեռավորության վրա հավասար է սահմանային շերտի հաստությանը, իսկ U-ն ազատ հոսքի արագությունն է:
   

   x (մ)	o (mm) Սահուն	o (mm) Տեսություն	Տոկոսային տարբերություն	U 8 (մ/վ)	U (մ/վ)	v (m2/ներ)	Re x
   0.1						.0000146
   0.2						.0000146
   0.5						.0000146
   0.7						.0000146
   0.9						.0000146

Աղյուսակ 2.2 Համեմատություն Fluent-ի և տեսության միջև սահմանային շերտի հաստության համար
Փոխեք ազատ հոսքի արագությունը ստորև բերված աղյուսակում նշված արժեքին և ստեղծեք XY Plot, ներառյալ արագությունը profiles ժամը x = 0.2, 0.4, 0.6 և 0.8 մ: Ստեղծեք մեկ այլ XY հողամաս՝ նույնանման արագությամբfiles ձեր ազատ հոսքի արագության համար և ստեղծեք XY Plot մաշկի շփման գործակիցը Ռեյնոլդսի թվի նկատմամբ:

Ներբեռնեք PDF: Ansys 2024 Fluent Fluid Simulation Software Օգտագործողի ձեռնարկ

Հղումներ

• Օգտագործողի ձեռնարկ