Применение пакетов прикладных программ при изучении курсов механики жидкости и газа. Кондранин Т.В - 52 стр.

UptoLike

Рубрика: 

52
При рисовании в Solid Works лучше пользоваться кнопкой «Ли-
ния»
, чтобы наблюдать координаты начала и конца линии {1}.
2.
Задать границы. В данном примере различают четыре границы:
цилиндр, правая, левая грани и остальные {2}.
3.
Экспортировать созданное трехмерное тело {3}.
4.
Выбрать расчетную модель, состоящую из набора уравнений. В
данной задаче решаются уравнения НавьеСтокса для ламинарного
течения вязкой несжимаемой жидкости {4}.
5.
Ввести физические параметры. Плотность 1000 кг/м
3
и вязкость
0 Па·с {5}.
6.
Ввести граничные условия. На поверхности эллипса следует
задать граничное условие «стенка без проскальзывания», а на
верхней, нижней, передней и задней гранях стенки канала
«стенка без прилипания». На левой грани параллелепипеда задать
скорость «Нормальный вход/выход» 0,1 м/c, на правойусловие
«Свободный выход/Нулевое давление» {6}.
7.
Создать расчетную сетку. Рекомендуется создавать следующую
сетку: число ячеек в горизонтальном направлении — 100, в верти-
кальном — 50. В области эллиптического цилиндра рекомендуется
сетку сгустить {8}.
8.
Настроить работу постпроцессора, для чего создать следующие
объекты {12}:
а) cоздать плоскость (совпадающую с плоскостью расчета){13},
б) на плоскости создать слои визуализации, соответствующие рас-
пределению скоростей и давлений {15}.
9.
Рассчитать интегральные характеристики (силы, моменты), дей-
ствующие на эллипс {21}.
10.
Провести расчет задачи; при этом необходимо одновременно
следить за изменениями картины течения. Чтобы ускорить расчет
рекомендуется в «Общие параметры» (препроцессор) во вкладке
«Шаги» задать «Макс. шаг» = 10, CFL = 100 {10}.
11.
Построить линии тока с помощью группы частиц {23}.
12.
Построить двумерный график распределения скоростей на
верхней и нижней части эллипса {17}.
13.
Представить отчет о проделанной работе {24}, в который
включить следующую таблицу:
53
Т а б л и ц а 2.4
Расчет и сравнение с теорией силы и момента сил
tg α
а b R
xe
R
ye
L
ze
R
xt
R
xt
L
zt
Здесь введены следующие обозначения:
tg α тангенс угла набегания потока;
a размер большой полуоси эллипса или половина длины пла-
стины;
b размер малой полуоси эллипса;
R
xe
и R
ye
полученные в численном эксперименте значения сил,
действующие на пластину соответственно в направлении осей Х и
Y;
L
ze
полученное численном эксперименте значение момента сил,
действующих на пластину;
R
xt,
, R
yt,
, L
zt
те же величины, рассчитанные теоретически по фор-
мулам ( 6.2, 6.3, 6.5 или 6.9).
§ 4. Представление результатов
На рис. 2.13 2.15 представлены результаты расчетов.
Рис. 2.13 Обтекание плоской пластины при tgα = 0.05
При рисовании в Solid Works лучше пользоваться кнопкой «Ли-                                                                 Т а б л и ц а 2.4
ния» , чтобы наблюдать координаты начала и конца линии {1}.               Расчет и сравнение с теорией силы и момента сил
2. Задать границы. В данном примере различают четыре границы:
цилиндр, правая, левая грани и остальные {2}.
3. Экспортировать созданное трехмерное тело {3}.                  tg α    а      b      Rxe     Rye    Lze    Rxt   Rxt   Lzt
4. Выбрать расчетную модель, состоящую из набора уравнений. В
данной задаче решаются уравнения Навье–Стокса для ламинарного
течения вязкой несжимаемой жидкости {4}.
5. Ввести физические параметры. Плотность 1000 кг/м3 и вязкость   Здесь введены следующие обозначения:
0 Па·с {5}.                                                       tg α ― тангенс угла набегания потока;
6. Ввести граничные условия. На поверхности эллипса следует       a ― размер большой полуоси эллипса или половина длины пла-
задать граничное условие «стенка без проскальзывания», а на       стины;
верхней, нижней, передней и задней гранях стенки канала —         b ― размер малой полуоси эллипса;
«стенка без прилипания». На левой грани параллелепипеда задать    Rxe и Rye ― полученные в численном эксперименте значения сил,
скорость «Нормальный вход/выход» 0,1 м/c, на правой — условие     действующие на пластину соответственно в направлении осей Х и
«Свободный выход/Нулевое давление» {6}.                           Y;
7. Создать расчетную сетку. Рекомендуется создавать следующую     Lze ― полученное численном эксперименте значение момента сил,
сетку: число ячеек в горизонтальном направлении — 100, в верти-   действующих на пластину;
кальном — 50. В области эллиптического цилиндра рекомендуется     Rxt,, Ryt,, Lzt ― те же величины, рассчитанные теоретически по фор-
сетку сгустить {8}.                                               мулам ( 6.2, 6.3, 6.5 или 6.9).
8. Настроить работу постпроцессора, для чего создать следующие
объекты {12}:                                                                        § 4. Представление результатов
а) cоздать плоскость (совпадающую с плоскостью расчета){13},             На рис. 2.13 ― 2.15 представлены результаты расчетов.
б) на плоскости создать слои визуализации, соответствующие рас-
пределению скоростей и давлений {15}.
9. Рассчитать интегральные характеристики (силы, моменты), дей-
ствующие на эллипс {21}.
10. Провести расчет задачи; при этом необходимо одновременно
следить за изменениями картины течения. Чтобы ускорить расчет
рекомендуется в «Общие параметры» (препроцессор) во вкладке
«Шаги» задать «Макс. шаг» = 10, CFL = 100 {10}.
11. Построить линии тока с помощью группы частиц {23}.
12. Построить двумерный график распределения скоростей на
верхней и нижней части эллипса {17}.
13. Представить отчет о проделанной работе {24}, в который                    Рис. 2.13 Обтекание плоской пластины при tgα = 0.05
включить следующую таблицу:




     52                                                                                                                                   53