Применение пакетов прикладных программ при изучении курсов механики жидкости и газа. Кондранин Т.В - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

74
Рис. 3.1. Примерное поле чисел М и конфигурация расчетной области для
задачи о течении в сопле
Т а б л и ц а 3.2
Расчетные области и значения параметров, задаваемых в них
№ Области на рис. 3.1
P
ρ
u
v
γ
1 Начальные параметры воздуха
в сопле
1 1.29 0 1.4
2 Граничное условие слева 0 1.4
3 Начальные параметры на вхо-
де по периферии сопла
1 1.29 0 0 1.4
4 Профилированное сопло Твердое тело
5 Начальные параметры на вы-
ходе по периферии сопла
1 1.29 0 0 1.4
6 Граничное условие Твердое тело
7 Граничное условие 1 1.29 0 0 1.4
Должны быть заполнены пустые ячейки.
31
нарный режим) не сразу: после определенного разгона на протяже-
нии некоторого промежутка времени. В установившемся режиме
профиль скорости становится параболическим лишь на некотором
расстоянии от начала канала.
Целью работы является нахождение профиля скорости и
границ применимости теоретического расчета (формула (3.7)). По-
лученный в численном эксперименте профиль необходимо срав-
нить с параболическим, а границы применимости ― с эмпириче-
ской оценкой [3].
§ 3. Задание
При выполнении задания следует обращаться к подсказкам
из главы 2, номера которых заключены в фигурные скобки { }.
Примечание. В электронной версии учебного пособия подсказками можно
пользоваться следующим образом: удерживая клавишу Ctrl, щелкнуть
левой кнопкой мыши по цифре, заключенной в фигурные скобки, прочи-
тать подсказку, которая совпадает с соответствующим номером абза-
ца в главе 2, затем вернуться назад (например, через Shift+F5) и продол-
жить выполнять задание.
1. Создать геометрическую основу задачи: плоский канал {1}.
•
Нарисовать плоский прямоугольник: С помощью кнопки
«Линия» нарисовать прямоугольник так, чтобы начало координат
находилось в левом нижнем углу создаваемого прямоугольни-
ка. В приведенном ниже варианте размер канала задается равным
4×30 см: в силу симметрии строится только его половина.
•
Задать границы. В данном примере различают четыре типа гра-
ницы: верхняя, правая, левая грани и остальные {2}.
•
Экспортировать/импортировать созданное тело {3}:
2.
Выбрать расчетную модель. В данной задаче решаются уравне-
ния Навье–Стокса для ламинарного течения вязкой несжимаемой
жидкости ― воды {4}.
3.
Ввести физические параметры, плотность ― 1000 кг/м
3
и вяз-
кость («Молекулярная вязкость») ― 10
–3
Па·с {5}.
4.
Ввести граничные условия. На передней, задней и нижней грани
ставится условие «Стенки с проскальзыванием», на верхней грани
― условие «Стенки» (без проскальзывания), на правой грани
(у выхода из канала) ― условие свободного вытекания с нулевым 
                                                                           нарный режим) не сразу: после определенного разгона на протяже-
                                                                           нии некоторого промежутка времени. В установившемся режиме
                                                                           профиль скорости становится параболическим лишь на некотором
                                                                           расстоянии от начала канала.
                                                                                 Целью работы является нахождение профиля скорости и
                                                                           границ применимости теоретического расчета (формула (3.7)). По-
                                                                           лученный в численном эксперименте профиль необходимо срав-
                                                                           нить с параболическим, а границы применимости ― с эмпириче-
                                                                           ской оценкой [3].

                                                                                                      § 3. Задание
                                                                                 При выполнении задания следует обращаться к подсказкам
                                                                           из главы 2, номера которых заключены в фигурные скобки { }.
                                                                           Примечание. В электронной версии учебного пособия подсказками можно
                                                                           пользоваться следующим образом: удерживая клавишу Ctrl, щелкнуть
                                                                           левой кнопкой мыши по цифре, заключенной в фигурные скобки, прочи-
                                                                           тать подсказку, которая совпадает с соответствующим номером абза-
                                                                           ца в главе 2, затем вернуться назад (например, через Shift+F5) и продол-
                                                                           жить выполнять задание.
Рис. 3.1. Примерное поле чисел М и конфигурация расчетной области для
                       задачи о течении в сопле                            1. Создать геометрическую основу задачи: плоский канал {1}.
                                                                           • Нарисовать плоский прямоугольник:         С помощью кнопки
                                                       Т а б л и ц а 3.2
                                                                           «Линия» нарисовать прямоугольник так, чтобы начало координат
Расчетные области и значения параметров, задаваемых в них
                                                                               находилось в левом нижнем углу создаваемого прямоугольни-
 № Области на рис. 3.1                 P    ρ      u    v       γ          ка. В приведенном ниже варианте размер канала задается равным
 1 Начальные параметры воздуха         1    1.29        0       1.4        4×30 см: в силу симметрии строится только его половина.
   в сопле                                                                 • Задать границы. В данном примере различают четыре типа гра-
 2 Граничное условие слева                              0       1.4        ницы: верхняя, правая, левая грани и остальные {2}.
 3 Начальные параметры на вхо-         1    1.29   0    0       1.4        • Экспортировать/импортировать созданное тело {3}:
   де по периферии сопла                                                   2. Выбрать расчетную модель. В данной задаче решаются уравне-
 4 Профилированное сопло               Твердое тело                        ния Навье–Стокса для ламинарного течения вязкой несжимаемой
 5 Начальные параметры на вы-          1 1.29 0         0       1.4        жидкости ― воды {4}.
   ходе по периферии сопла                                                 3. Ввести физические параметры, плотность ― 1000 кг/м3 и вяз-
                                                                           кость («Молекулярная вязкость») ― 10–3 Па·с {5}.
 6 Граничное условие                   Твердое тело
                                                                           4. Ввести граничные условия. На передней, задней и нижней грани
 7 Граничное условие                   1 1.29 0         0       1.4
                                                                           ставится условие «Стенки с проскальзыванием», на верхней грани
     Должны быть заполнены пустые ячейки.                                  ― условие «Стенки» (без проскальзывания), на правой грани
                                                                           (у выхода из канала) ― условие свободного вытекания с нулевым


     74                                                                                                                                         31

Страницы