Ansys 2024 Fluent Fluid Simulation Software User Manual

2-ГЛАВА. ТЕГИЗ ПЛИТА ЧЕК КАТЫ

Максаттар

• Ansys Fluent үчүн Ansys Workbenchте геометрия түзүү
• Laminar Staady 2D Planar Flow үчүн Ansys Fluent орнотуу
• Mesh орнотулууда
• Чек ара шарттарын тандоо
• Иштеп жаткан эсептөөлөр
• Натыйжадагы агым талаасын визуалдаштыруу үчүн сюжеттерди колдонуу
• Mathematica Code колдонуу менен теориялык чечим менен салыштыруу

Көйгөйдүн сүрөттөлүшү
Бул бөлүмдө биз Ansys Fluent программасын горизонталдык жалпак пластинадагы эки өлчөмдүү ламинарлык агымды изилдөө үчүн колдонобуз. Пластинанын өлчөмү кеңдик багытында чексиз деп эсептелет, ошондуктан агым 2D эмес, 3D болуп саналат. 1 м узундуктагы плитанын кириш ылдамдыгы 5 м/сек жана абаны ламинардык симуляциялар үчүн суюктук катары колдонобуз. Pro ылдамдыгын аныктайбызfileс жана про сюжеттеfileс. Биз симуляцияга керектүү геометрияны түзүү менен баштайбыз.

Ansys Workbench ишке киргизилип, эркин тил тандалууда

1. Ansys Workbenchти ишке киргизүү менен баштаңыз. Куралдар кутусунда Анализ системалары астында жайгашкан Суюктуктун агымын (Fluent) эки жолу чыкылдатыңыз.
   Ansys DesignModeler ишке киргизилүүдө
2. Ansys Workbench программасында Project Schematic астынан Геометрияны тандаңыз. Геометрияны оң баскыч менен чыкылдатып, касиеттерин тандаңыз. A2 схемасынын касиеттериндеги Өркүндөтүлгөн геометриянын параметрлеринен 2D анализ түрүн тандаңыз: Геометрия. Долбоордун схемасында Геометрияны оң баскыч менен чыкылдатып, New DesignModeler Geometryти ишке киргизүүнү тандаңыз. DesignModelerдеги менюдан узундук бирдиги катары Units>>Millimeter тандаңыз.
3. Андан кийин, биз DesignModelerде геометрияны түзөбүз. DesignModelerдин сол жагындагы дарак контурунан XYPlaneди тандаңыз. Эскизди карап тандаңыз Дарактын контурундагы Эскиз өтмөгүнө чыкылдатыңыз жана сызыкты тандаңыз skSketchool. Башынан оңго карай 1,000 мм узундуктагы горизонталдык сызыкты тарткыла. Сызыкты тарта баштаганыңызда, сизде P белгиси бар экенин текшериңиз. Ошондой эле, сызыктын горизонталдуу болушу үчүн H белгиси жана сызыктын аягында C белгиси болушу керек. Эскиз тандоолордун ичинен Өлчөмдөрдү тандаңыз. Сызыкты басып, 1000 мм узундугун киргизиңиз. Биринчи горизонталдык сызыктын акыркы чекитинен баштап 100 мм узундуктагы өйдө вертикалдуу сызык тартыңыз. Сапты баштаганда P белгиси жана вертикалдуу сызыкты көрсөткөн V бар экенин текшериңиз. Башынан солго 100 мм узундуктагы горизонталдуу сызык менен улантыңыз, андан кийин 100 мм узундуктагы дагы бир вертикалдуу сызык. Кийинки сызык горизонталдуу болот, узундугу 100 мм мурунку вертикалдуу сызыктын акыркы чекитинен башталып, оңго багытталган. Акыр-аягы, тик бурчтукту 1,000 мм узундуктагы горизонталдуу сызык менен жабыңыз, анын башында 100 мм жогору башталып, оңго багытталган.
4. Эскиздик куралдар кутучаларынын астындагы Моделдөө кошумча барагын басыңыз. Менюдагы Эскиздерден Concept>>Surfaces тандаңыз. Control Негизги объекттер катары тик бурчтуктун алты четин тандап, Деталдарда Колдонуу тандаңыз View. Куралдар тилкесиндеги түзүү дегенди басыңыз. Төрт бурчтук боз болуп калат. Графикалык терезени оң баскыч менен чыкылдатуу менен, Масштабтоо үчүн тууралоону тандаңыз жана DesignModelerди жабыңыз.
5. Эми биз Meshing терезесин ачуу үчүн Ansys Workbench ичиндеги Project Schematic астындагы Meshди эки жолу чыкылдатабыз. Mesh терезесинин контурунан торду тандаңыз. Чычкандын оң баскычын чыкылдатып, Тор жаратууну тандаңыз. Оор сетка түзүлөт. Графикалык терезенин ылдый жагындагы Бирдик системалары>>Метрика (мм, кг, N …) тандаңыз. Менюдан Mesh>> Controls>> Face Meshing тандаңыз. Бетти торлоонун чоо-жайы бөлүмүндөгү Геометриянын жанындагы сары аймакты чыкылдатыңыз. Графикалык терезеден тик бурчтукту тандаңыз. "Бет торунун" чоо-жайы боюнча геометрия үчүн Колдонуу баскычын чыкылдатыңыз. Менюдан Mesh>> Controls>> Sizeing тандаңыз жана графикалык терезенин үстүндөгү Edge тандаңыз. Төрт бурчтуктун 6 четин тандаңыз. "Кеттин өлчөмүнүн чоо-жайы" бөлүмүндөгү Геометрияга арыз берүү баскычын чыкылдатыңыз. "Четтин өлчөмүн аныктоонун чоо-жайы" бөлүмүндөгү Аныктоодон Тип катары Элементтин өлчөмүн, Элементтин Өлчөмү үчүн 1.0 мм, Ийриликти "Жок" катары жана Катуу катары жүрүм-турумду тандаңыз. Экинчи Bias Type тандаңыз жана Bias Factor катары 12.0 киргизиңиз. Кыскараак жогорку горизонталдуу четин тандап, бул четти Reverse Bias менен колдонуңуз. Менюдагы Үй>>Генерате торду чыкылдатыңыз жана Контурдан торду тандаңыз. Даяр тор графикалык терезеде көрсөтүлөт.
   Эмне үчүн биз бир жактуу тор түздүк?
   Биз азыр тик бурчтуктун четтеринин атын өзгөртөбүз. Тик бурчтуктун сол четин тандап, оң баскыч менен чыкылдатыңыз жана "Аттуу тандоону түзүү" баскычын басыңыз. Аты катары киришти киргизип, OK баскычын чыкылдатыңыз. Бул кадамды тик бурчтуктун оң вертикалдуу чети үчүн кайталаңыз жана ат розеткасын киргизиңиз. Төмөнкү узунураак горизонталдуу оң жак үчүн аталган тандоону түзүп, аны дубал деп атаңыз. Акыр-аягы, калган үч горизонталдуу четтерин көзөмөлдөө-тандоо жана аларды идеалдуу дубал деп атаңыз. Идеалдуу дубал адиабаттык жана сүрүлмөлүү дубал болуп саналат.
6. Бир жактуу торду колдонуунун себеби, биз агымда ылдамдык градиенттери бар дубалга жакыныраак жакшыраак тор керек. Биз ошондой эле чек ара катмары жалпак пластинада өнүгүп баштаган жакшыраак торду киргиздик. Тандоо File>>Экспорт…>>Маш>>FLUENT киргизүү File>>Менюдан экспорттоо. Сактоо түрүн тандаңыз: FLUENT Input Files (*.мш). чек-кабат-тор .мш киргизуу с file атын жана Сактоо баскычын чыкылдатыңыз. Тандоо File>>Менюдан Долбоорду сактоо. Долбоордун аты Flat Plate Boundary Layer. Ansys Meshing терезесин жабыңыз. Долбоордун схемасында торду оң баскыч менен чыкылдатып, Жаңыртууну тандаңыз.
   Ansys Fluent ишке киргизилүүдө
7. Сиз Fluentти эки башка жол менен баштасаңыз болот, же Ansys Workbenchдеги Project Schematic астындагы Орнотууга эки жолу чыкылдатуу же Ansys 2024 R1 колдонмо папкасындагы Fluent 2024 R1ден өз алдынча режим. Эгер сиз Fluentти өз алдынча режимде баштасаңыз, торду окууңуз керек болот. АдванtagAnsys Fluentти өз алдынча режимде баштоо үчүн сиз Жумуш каталогуңуздун жайгашкан жерин тандай аласыз. fileс сакталат, 2.6а сүрөттү караңыз). Dimension 2D жана Fluentтин Double Precision чечүүчүсүн ишке киргизиңиз. Параметрлердин астынан Double Precision дегенди текшериңиз. Эчүүчү процесстердин санын компьютердин өзөктөрүнүн санына барабар коюңуз. Физикалык өзөктөрдүн санын текшерүү үчүн Ctrl + Shift + Esc баскычтарын бир убакта басып, Тапшырма башкаргычын ачыңыз. Performance өтмөгүнө өтүп, сол тилкеден CPU тандаңыз. Төмөнкү оң жагында физикалык өзөктөрдүн санын көрөсүз. Ansys Student максимум 4 чечүүчү процесс менен чектелген. Task Manager терезесин жабыңыз. Ansys Fluentти ишке киргизүү үчүн Start баскычын чыкылдатыңыз. Негизги жүрүм-турумду өзгөртүү терезеси пайда болсо, жабуу үчүн OK чыкылдатыңыз.
   Сүрөт 2.6a) Орнотууларды ишке киргизүүЭмне үчүн биз кош тактыкты колдонобуз?
   Кош тактык бир тактыкка караганда так эсептөөлөрдү берет.
8. Тапшырма бетиндеги Жалпы сетка астындагы Масштаб… баскычын тандоо менен тордун масштабын текшериңиз. Домендин көлөмү туура экенин текшерип, Масштаб тор терезесин жабыңыз.
9. Контурдагы Орнотуу астындагы Модельдер жана Илешкектүү (SST k-omega) эки жолу чыкылдатыңыз View. Илешкектүү модель катары Ламинарды тандаңыз. Терезени жабуу үчүн OK басыңыз. Контурдагы Орнотуу астындагы Чек ара шарттарын эки жолу чыкылдатыңыз View. Тапшырма бетиндеги Аймактын астындагы киришти эки жолу чыкылдатыңыз. Тездиктин спецификациясы ыкмасы катары компоненттерди тандап, X-Velocity [м/с] 5ке орнотуңуз.
10. Колдонуу баскычын, андан кийин Жабуу баскычын чыкылдатыңыз.
11. Zones астындагы ideal_wall дегенди эки жолу чыкылдатыңыз. Көрсөтүлгөн кыргууну кыруу шарты катары текшериңиз жана идеалдуу дубал сүрүлүүсүз болгондуктан, белгиленген кесүү чыңалуу үчүн нөлдүк маанини сактаңыз. Колдонуу баскычын, андан кийин Жабуу баскычын чыкылдатыңыз.
    Эмне үчүн Ламинарды илешкектүү модель катары тандадык?
    Тандалган эркин агымдын ылдамдыгы 5 м/сек үчүн Рейнольдс саны пластинка боюнча 500,000 500,000ден аз, ошондуктан агым ламинардуу. Жалпак пластина боюнча турбуленттүү агым XNUMX XNUMXден жогору Рейнольдс сандарында пайда болот.
12. Контурдагы Чечимдин астындагы Методдорду эки жолу чыкылдатыңыз View. Басым үчүн стандартты жана импульс үчүн биринчи тартипти тандаңыз. Контурдагы Орнотуу астындагы маалымдама маанилерин эки жолу чыкылдатыңыз View. Тапшырма бетиндеги кириштен Эсептөө тандаңыз.
    Эмне үчүн биз импульстун мейкиндикти дискретизациясы үчүн Биринчи тартиптеги шамал ыкмасын колдонобуз?
    Биринчи Тартиптеги шамал ыкмасы жалпысынан анча так эмес, бирок Экинчи Тартиптеги Wind ыкмасына караганда жакшыраак биригет. Эсептөөлөрдүн башында Биринчи Тартиптеги шамал ыкмасы менен башталып, Экинчи Тартиптеги Шамалга каршы ыкмасы менен улантуу кеңири таралган.
13. Контурдагы Чечимдин астындагы Инициализацияны эки жолу чыкылдатыңыз View, Стандарттык инициализацияны тандаңыз, кириштен Эсептөөнү тандаңыз жана Initialize баскычын басыңыз.
14. Контурдагы Чечимдин астындагы Мониторлорду эки жолу чыкылдатыңыз View. Контурдагы Мониторлордун астындагы калдыкты эки жолу чыкылдатыңыз View жана бардык калдыктар үчүн абсолюттук критерий катары 1e-9 киргизиңиз. Терезени жабуу үчүн OK баскычын басыңыз. Тандоо File>>Менюдан Долбоорду сактоо. Тандоо FileМенюдан >>Экспорттоо>>Дело…. Ишти сакта File аты менен Flat Plate Boundary Layer. CAS.h5
    Эмне үчүн биз абсолюттук критерийлерди 1e-9 деп койдук?
    Жалпысынан алганда, абсолюттук критерийлер канчалык төмөн болсо, эсептөө ошончолук көп убакытты талап кылат жана так чечимди берет. 2.12б)-сүрөттөн x- ылдамдык жана у- ылдамдык теңдемелеринин үзгүлтүксүздүк теңдемесине караганда азыраак калдыктары бар экенин көрөбүз. Бардык үч теңдеме үчүн калдык ийри сызыктарынын эңкейиштери кескин төмөндөө тенденциясы менен болжол менен бирдей.
15. Чечимдин астындагы Эсептөө жүргүзүүнү эки жолу чыкылдатыңыз жана Итерациялардын саны үчүн 5000 киргизиңиз. Эсептөө баскычын чыкылдатыңыз. Эсептөөлөр 193 итерациядан кийин бүтөт, 2.12б-сүрөттү караңыз). Активдүү терезенин скриншотун алмашуу буферине көчүрүү баскычын басыңыз, 2.12c-сүрөттү караңыз). Масштабдуу калдыктарды Word документине чаптоого болот.
    Пост-процессинг
16. Менюдан Натыйжалар өтмөгүн тандап, Беттин астынан Жаратуу>>Сызык/тырма... тандаңыз. x0.2 (m) үчүн 0, x0.2 (m) үчүн 1, y0 (m) үчүн 0 жана y0.02 (m) үчүн 1 м киргизиңиз. Жаңы беттин аталышы үчүн x=0.2m киргизиңиз жана "Жазуу" баскычын басыңыз. Бул кадамды дагы үч жолу кайталаңыз жана узундугу 0.4 м, х=0.04м узундугу 0.6 м жана x=0.06м узундугу 0.8 м болгон x=0.08м тик сызыктарды түзүңүз. Терезени жабыңыз.
17. Контурдагы Жыйынтыктар астындагы Plots жана XY Plot дегенди эки жолу чыкылдатыңыз View. Параметрлердин астындагы X огундагы позициянын белгисин алып салыңыз жана Y огу боюнча позицияны текшериңиз. X үчүн 0, Y үчүн 1 багытын коюңуз. Ылдамдыкты… жана X огу функциясы катары X ылдамдыгын тандаңыз. Беттердин астынан x=0.2m, x=0.4m, x=0.6m жана x=0.8m төрт сызыкты тандаңыз.
18. Solution XY Plot терезесинде Axes… баскычын басыңыз. X-окту тандаңыз, Параметрлердин астынан Авто диапазондун белгисин алып салыңыз, Максималдуу диапазон үчүн 6 киргизиңиз, Сан форматынан General Type тандаңыз жана Тактыкты 0 кылып коюңуз. Колдонуу баскычын басыңыз. Y-огун тандаңыз, Авто диапазондун белгисин алып салыңыз, Максималдуу диапазон үчүн 0.01 киргизиңиз, Сан форматынын астынан Жалпы типти тандап, Колдонуу баскычын басыңыз. Осьтер терезесин жабыңыз.
19. Solution XY Plot терезесинде Curves… баскычын басыңыз. Curve №0 үчүн Line Style астындагы биринчи үлгүнү тандаңыз. Маркер стили үчүн эч кандай символду тандаңыз жана Колдонуу баскычын басыңыз. Андан кийин, №1 ийри сызыкты тандап, сызык стили үчүн кийинки жеткиликтүү үлгүнү, маркер стили үчүн символду тандаңыз жана Колдонуу баскычын басыңыз. Кийинки эки №2 жана №3 ийри сызыктар менен тандоонун бул үлгүсүн улантыңыз. Curves – Solution XY Plot терезесин жабыңыз. Solution XY Plot терезесинде Save/Plot баскычын басыңыз жана бул терезени жабыңыз. Активдүү терезенин скриншотун алмашуу буферине көчүрүү баскычын басыңыз, 2.16c-сүрөттү караңыз). XY Plot Word документине чапталышы мүмкүн. Менюдан Колдонуучу аныктаган өтмөктү жана Field Functions астындагы Ыңгайлаштырууну тандаңыз. Тор… жана Y-координатты тандоо менен ачылуучу менюдан белгилүү бир Operand Field Функциясын тандаңыз. Тандоо баскычын басыңыз жана 2.16f-сүрөттө көрсөтүлгөндөй аныктаманы киргизиңиз). x координатын кошуу жана талаа функциясынын аныктамасын бүтүрүү үчүн Mesh… жана X Координатты тандоо керек. Жаңы функциянын аталышы катары eta киргизиңиз, Defi,ne дегенди басыңыз жана терезени жабыңыз. Башка ыңгайлаштырылган талаа функциясын түзүү үчүн бул кадамды кайталаңыз. Бул жолу биз Field Functions катары Ылдамдыкты… жана X ылдамдыгын тандап, Тандоо баскычын басыңыз. Аныктаманы 2.16g-сүрөттө көрсөтүлгөндөй бүтүрүңүз) жана u-бөлүнгөн эркин агымдын ылдамдыгын Жаңы функциянын аталышы катары киргизиңиз, Def, бирди басып, терезени жабыңыз.
    Эмне үчүн биз өзүнө окшош координатты түздүк?
    Көрсө, өзүнө окшош координатты колдонуу менен ылдамдык проfileлар ар кандай агымдык позициялардагы бир өзүн-өзү окшош ылдамдыкта кыйрап калатfile бул агымдын жайгашкан жеринен көз каранды эмес.
20. Контурдагы Жыйынтыктар астындагы Plots жана XY Plot дегенди эки жолу чыкылдатыңыз View. Сюжет багыты катары X 0 жана Y 1ге коюңуз. Позиция X огунда белгини алып салыңыз жана Параметрлер астындагы Y огуна жайгаштыруу белгисин алып салыңыз. Y-огу функциясы үчүн Ыңгайлаштырылган талаа функцияларын жана этаны тандаңыз жана X огу функциясы үчүн Ыңгайлаштырылган талаа функцияларын жана эркин агымдын ылдамдыгын тандаңыз. кой file blasius.dat сиздин жумушчу каталогуңузда. Бул file sdcpublications.com сайтынан бул китептин Жүктөөлөр өтмөгүнөн жүктөп алса болот. Теориялык Blasius ылдамдыгын түзүү үчүн колдонула турган Mathematica коду үчүн 2.19-сүрөттү караңыз.file жалпак плитанын үстүнөн ламинардык чек ара катмары үчүн. Экс катарыample, бул окуу китебинде жумушчу каталог cl:\Users\jmatsson. Жүктөө дегенди басыңыз File. Тандоо Files түрү: Баары Files (*) жана тандаңыз file blasius.dat сиздин жумушчу каталогуңуздан. Төрт бетти тандаңыз x=0.2m, x=0.4m, x=0.6m, x=0.8m, жана жүктөлгөн file Теория.
    Осьтер… баскычын басыңыз. Axes-Solution XY Plot терезесинде Y-Axis тандаңыз жана Auto белгисин алып салыңыз. Диапазон. Минималдуу диапазону 0гө жана максималдуу диапазону 10го коюңуз. Сан форматынын астындагы Типти калкып чыгууга жана Тактыгын 0гө коюңуз. Axis аталышын eta катары киргизип, Колдонууну басыңыз. X-окту тандаңыз, Параметрлердин астынан Авто диапазондун белгисин алып салыңыз, Максималдуу диапазон үчүн 1.2 киргизиңиз, Сан форматынын астынан флот түрүн тандаңыз жана Тактыкты 1ге орнотуңуз. Октун аталышын u/U катары киргизиңиз. Колдонуу жана терезени жабуу баскычын чыкылдатыңыз. Solution XY Plot терезесинде Curves… баскычын басыңыз. Curve №0 үчүн Line Style астындагы биринчи үлгүнү тандаңыз, 2.16a-сүрөттү караңыз). Маркер стили үчүн эч кандай символду тандап, Колдонуу баскычын басыңыз. Nex, № 1 ийри сызыгын тандап, сызык стили үчүн кийинки жеткиликтүү үлгүнү, маркер стили үчүн символду тандаңыз жана Колдонуу баскычын басыңыз. Кийинки эки №2 жана №3 ийри сызыктар менен тандоонун бул үлгүсүн улантыңыз. Curves – Solution XY Plot терезесин жабыңыз. Solution XY Plot терезесинде Save/Plot баскычын басыңыз жана бул терезени жабыңыз.
21. Активдүү терезенин скриншотун алмашуу буферине көчүрүү баскычын басыңыз, 2.16c-сүрөттү караңыз). XY Plot Word документине чапталышы мүмкүн. Менюдан Колдонуучунун аныкталган өтмөгүн жана Ыңгайлаштырууну тандаңыз. Тор… жана X-Координатты тандоо менен ачылуучу менюдан белгилүү бир Operand функциясын тандаңыз. Тандоо баскычын басыңыз жана 2.17e-сүрөттө көрсөтүлгөндөй аныктаманы киргизиңиз). Жаңы функциянын аты катары rex киргизиңиз, "Аныктоо" баскычын чыкылдатып, терезени жабыңыз. Контурдагы Жыйынтыктар астындагы Plots жана XPlotsot дегенди эки жолу чыкылдатыңыз View. Plot Direction астында X 0 жана Y 1 деп коюңуз.
22. Позиция X огунда белгини алып салыңыз жана Параметрлер астындагы Y огуна жайгаштыруу белгисин алып салыңыз. Y-Огу Функциясы үчүн Дубал агымдарын жана Теринин сүрүлүү коэффициентин, ал эми XX-ОгуФункциясы үчүн Ыңгайлаштырылган талаа функцияларын жана рекс тандаңыз. кой file Сиздин жумушчу каталогуңузда "Теориялык тери сүрүлүү коэффициенти". Жүктөө дегенди басыңыз File. Тандоо Files түрү: Баары Files (*) жана тандаңыз file «Теринин сүрүлүү коэффициенти». Surfaces жана жүктөлгөн астындагы дубалды тандаңыз file Теринин сүрүлүүсү File Маалыматтар. Осьтер… баскычын басыңыз. X-Огун белгилеңиз, Параметрлердин астындагы Log үчүн кутучаны белгилеңиз, Re-xти октун аталышы катары киргизиңиз жана Auto белгисин алып салыңыз. Опциянын астындагы диапазон Минималды 100гө жана Максимумду 1000000гө орнотуңуз. Сан форматында Типти калкып чыгууга жана Тактыгын 0гө коюп, Колдонуу баскычын басыңыз. Y-Огун белгилеңиз, Параметрлердин астындагы Log үчүн кутучаны белгилеңиз, Cf-xти Энбелги катары киргизиңиз жана Авто белгисин алып салыңыз. Диапазон, Минималды 0.001ге жана Максималдууну 0.1ге коюп, Типти калкып чыгууга, Тактыгын 3кө коюп, Колдонууну басыңыз. Терезени жабыңыз. Solution XY Plot терезесинде Save/Plot дегенди басыңыз. Solution XY Plot терезесинде Curves… баскычын басыңыз. Лин астындагы биринчи үлгүнү тандаңыз. e Style for Curve № 0. Маркер стили үчүн эч кандай символду тандаңыз жана Колдонуу баскычын басыңыз. Ne,xt №1 ийри сызыкты тандап, сызык стили үчүн кийинки жеткиликтүү Үлгүнү, маркер стили үчүн символду тандаңыз жана Колдонуу баскычын басыңыз. Curves – Solution XY Plot терезесин жабуу. Solution XY Plot терезесинде Save/Plot баскычын басыңыз жана бул терезени жабыңыз. Активдүү терезенин скриншотун алмашуу буферине көчүрүү баскычын басыңыз, 2.16c-сүрөттү караңыз). XY Plot Word документине чапталышы мүмкүн.
23. Теория
24. Бул бөлүмдө биз Ansys Fluent velocity pro менен салыштырдыкfileс теориялык Blasius ылдамдыгы pro мененfile жалпак пластинадагы ламинардык агым үчүн. Биз про менен салыштыруу үчүн дубал-нормалдуу мал координатын окшоштук координатасына айланттыкfileар кандай агымдык жерлерде. Окшоштук координаты мында y (m) дубалдын нормалдуу координаты менен аныкталат, төмөнкү менен аныкталат:
25. мында y (m) - дубалдын нормалдуу координаты, U (м/с) - эркин агымдын ылдамдыгы, x (m) - дубалдын агымдык башатынан алыстыгы жана ) м2/с) - кинематикалык илешкектүүлүк. суюктук. U (м/с) – эркин агымдын ылдамдыгы, х (м) – дубалдын агымдык башатынан алыстыгы жана м2/с) – суюктуктун кинематикалык илешкектүүлүгү.

Биз ошондой эле өлчөмдүү эмес агымдык ылдамдык u/U колдондук, мында u өлчөмдүү ылдамдык проfile.

u/U Ansys Fluent velocity pro үчүн га каршы түзүлгөнfileлар менен салыштырганда Бласиустун теориялык проfile жана алардын бардыгы өзүнө окшоштуктун аныктамасы боюнча бир ийри сызыкка кулап түшкөн.

Блазиус чек ара катмарынын теңдемеси менен берилген

Чек ара катмарынын калыңдыгы дубалдан чек ара катмарындагы ылдамдык эркин агымдын маанисинин 99% жеткен жерге чейинки аралык катары аныкталат.

Ламинардык чек ара катмары же rr үчүн бизде чек ара катмарынын калыңдыгынын агымдык аралык x жана Рейнольдс саны менен өзгөрүшү үчүн төмөнкү теориялык туюнтма бар.

• Турбуленттүү чек ара катмарындагы чек ара катмарынын калыңдыгы үчүн тиешелүү туюнтма төмөнкүчө берилет
• Теринин жергиликтүү сүрүлүү коэффициенти динамикалык басымга бөлүнгөн жергиликтүү дубалдын жылыш стресси катары аныкталат.
• Ламинардык агым үчүн теориялык жергиликтүү сүрүлүү коэффициенти менен аныкталат
• жана турбуленттүү агым үчүн бизде төмөнкүдөй байланыш бар

Шилтемелер

1. Ченгел, YA, жана Цимбала Дж.М., Суюктук механикасынын негиздери жана колдонмолору, 1-басылышы, МакГроу-Хилл, 2006.
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-ж.

Exercises

1. Бул бөлүмдөгү Ansys Fluent симуляциясынын натыйжаларын төмөндөгү таблицада көрсөтүлгөндөй агымдын багыттары боюнча чек ара катмарынын калыңдыгын аныктоо үчүн колдонуңуз. Таблицадагы жетишпеген маалыматтарды толтуруңуз. ì чек ара катмарынын ылдамдыгы чек ара катмарынын калыңдыгына барабар дубалдан аралыкта жана U – эркин агымдын ылдамдыгы.
   

   x (м)	o (mm) Эркин	o (mm) Теория	Пайыздык айырма	U 8 (м/с)	U (м/с)	v (m2/с)	Re x
   0.2						.0000146
   0.4						.0000146
   0.6						.0000146
   0.8						.0000146

2. Тор үчүн элементтин өлчөмүн 2 ммге өзгөртүңүз жана бул бөлүмдө колдонулган 1 мм элементтин өлчөмү менен Рейнольдс саны менен теринин сүрүлүү коэффициентинин XY графиктериндеги натыйжаларды салыштырыңыз. Натыйжаларыңызды теория менен салыштырыңыз.
3. Эркин агымдын ылдамдыгын 3 м/сек чейин өзгөртүп, XY сюжетін түзүңүз, анын ичинде ылдамдык проfileс х = 0.1, 0.3, 0.5, 0.7 жана 0.9 м. Өзүнө окшош ылдамдыгы менен дагы бир XY сюжетін түзүңүзfiles бул төмөнкү эркин агым ылдамдыгы үчүн жана Рейнольдс санына каршы теринин сүрүлүү коэффициенти үчүн XY схемасын түзүңүз.
4. Төмөнкү таблицада көрсөтүлгөндөй, агымдын багыттары боюнча чек ара катмарынын калыңдыгын аныктоо үчүн 2.3-көнүгүүдөгү Ansys Fluent симуляциясынын натыйжаларын колдонуңуз. Таблицадагы жетишпеген маалыматты толтуруңуз.бул чек ара катмарынын дубалдан алыстыктагы ылдамдыгы чек ара катмарынын калыңдыгына барабар, ал эми U – эркин агымдын ылдамдыгы.
   

   x (м)	o (mm) Эркин	o (mm) Теория	Пайыздык айырма	U 8 (м/с)	U (м/с)	v (m2/с)	Re x
   0.1						.0000146
   0.2						.0000146
   0.5						.0000146
   0.7						.0000146
   0.9						.0000146

2.2-таблица Чек ара катмарынын калыңдыгы үчүн Fluent менен теорияны салыштыруу
Эркин агымдын ылдамдыгын төмөндөгү таблицада көрсөтүлгөн мааниге өзгөртүңүз жана XY планын түзүңүз, анын ичинде ылдамдык проfileс х = 0.2, 0.4, 0.6 жана 0.8 м. Өзүнө окшош ылдамдыгы менен дагы бир XY сюжетін түзүңүзfiles эркин агымдын ылдамдыгы үчүн жана Рейнольдс санына каршы теринин сүрүлүү коэффициенти үчүн XY графигин түзүңүз.

Студент	X-Velocity U (м/с)	Максималдуу Диапазон (м/с) үчүн X Ылдамдык Сюжет
1	3	4
2	3.2	4
3	3.4	4
4	3.6	4
5	3.8	4
6	4	5
7	4.2	5
8	4.4	5
9	4.6	5
10	4.8	5
11	5.2	6
12	5.4	6
13	5.6	6
14	5.8	6
15	6	7
16	6.2	7
17	6.4	7
18	6.6	7
19	6.8	7
20	7	8
21	7.2	8

Жүктөп алуу PDF: Ansys 2024 Fluent Fluid Simulation Software User Manual

Шилтемелер

• User Manual