close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Лабораторная работа №5 (2)

код для вставкиСкачать
Федеральное государственное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Институт инженерной физики и радиоэлектроники
ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №5
Ламинарная плоская затопленная струя
Студент РФ13-42М __________________ А.В. Серышев
Преподаватель __________________ А.В. Минаков Красноярск 2013
Цель работы: Моделирование плоской затопленной струи при помощи CFD программы σFlow. Оборудование: ПЭВМ, компьютерная программа σFlow, Microsoft Office.
Постановка задачи
Плоскопараллельная струя вытекает из прямоугольного насадка высотой 0,03м и шириной 0,65м (рис.1). Скорость струи на выходе из щели равняется 1 м/с. Струя вытекает в пространство 5м×5м×5м. Пространство заполнено жидкостью со свойствами, представленными в табл. 1.
Рис.1. Геометрия задачи
Табл. 1.
Плотность, кг/м31Вязкость, Па×с0,005
Порядок выполнения работы
Создание геометрии объекта и построение расчетной сетки
С помощью программы GridEdit.exe строим геометрию объекта (рис.2) и расчетную сетку из 50×50×50 узла (рис.3). Рис.2. Геометрия объекта
Рис.3. Построение расчетной сетки
Сохраняем в папку c именем Jet сетку и называем ее grid.out. Аналогичным образом сохраняем геометрию объекта в файл geom.sgb.
Задание параметров задачи и проведение расчета
Запускаем программу SigmaFlow.exe. Создаем новый проект, называем его jet.apr и сохраняем в папке jet.
Далее в меню "Редактор" вводим следующие параметры:
1. задаем динамическую вязкость 0,005 Па×сек и плотность 1кг/м3 среды, которой заполнено пространство, куда вытекает струя;
2. фиксируем вход и задаем скорости на входе 1 м/с;
3. фиксируем выход и определяющее значение давления на выходе ставим равным нулю;
4. задаем компонентный состав среды;
5. заменим схему первого порядка аппроксимации конвективных потоков Hybrid на схему второго порядка "Quickm";
6. выберем более "мощный" решатель уравнения на поправку давления ("BMCMR" - метод Булева, ускоренный методом минимальных невязок), "число итерации" ставим 40, коэффициент релаксации для границ делаем равным 1;
Расчет и анализ результатов
Проверяем правильность заданных нами параметров и проводим расчет.
После достижения сходимости преступаем к анализу результатов расчета. В панели "Инспектор" создаем сечения расчетной области по осям X и Y и выбираем для просмотра в окне "Величина" вектор скорости "VEL", тем самым мы можем рассмотреть поле скоростей (рис.4-5). Аналогичным образом можно посмотреть распределения поля давления и других величин.
Рис.4. Поле скоростей в плоскости ZOX
Рис.5. Поле скоростей в плоскости ZOY
Сравним результаты расчетов, полученных при различных схемах аппроксимации. Результаты расчетов сравним по распределению вертикальной компоненты скорости вдоль оси струи (рис.6).
Рис.6. Графики осевой компоненты скорости
Проведем расчеты на различных по детализации сетках, результаты так же сравним по распределению вертикальной компоненты скорости вдоль оси струи (рис.7). Сравнения можно провести и при помощи визуализации поля скоростей и модуля скорости (рис.8-10).
Рис.7. Графики осевой компоненты скорости
Рис.8. Модуль скорости и поле скоростей на сетке 30×30×30
Рис.9. Модуль скорости и поле скоростей на сетке 50×50×50
Рис.10. Модуль скорости и поле скоростей на сетке 60×60×60
Проведем расчет струи при более высоком числе Рейнольдса (Re=2100) (рис.11-12).
Рис.10. Поле скоростей при Re=2100
Рис.10. Модуль скорости при Re=2100
Вывод:
В результате проведения данной лабораторной работы была изучена ламинарная плоская затопленная струя. В ходе проведения расчетов наблюдалось следующее: при увеличении детализации сетки происходило существенное уменьшение дальнобойности струи, но при смене схемы аппроксимации ее дальнобойность незначительно снижается. Увеличение числа Рейнольдса способствует тому, что происходит увеличение массы струи за счет вовлечения в нее частиц из окружающей ее среды, что способствует снижению скорости струи, при этом струя становится неустойчивой и переходит в турбулентный режим течения.
1
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
26
Размер файла
1 505 Кб
Теги
работа, лабораторная
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа