Учебное пособие 1799
.pdf
так, чтобы форма лопатки задавалась по любому другому произвольному числу сечений. Значения величин лопаточных углов показаны с помощью графика Blade Angles, расположенного в левом нижнем углу окна программы. В окне Thickness в правом нижнем углу находится график изменения толщины лопатки по длине проточной части.
Для того, что бы добавить в проект модуль BladeGen нужно, нажав правой клавишей мышки на поле Blade Design, выбрать в развернувшемся меню строку Create New/
BladeGen.
Рис. 6. Добавление модуля BladeGen
На экране появится модуль BladeGen.
11
Рис. 7. Рабочее окно программы Workbench с модулями
Vista CРD и BladeGen
Нажав два раза левой клавишей мышки на поле Blade Design, запустим его. Слева в верхнем квадрате можно увидеть меридиональное сечение полученного рабочего колеса с входной и выходной областями.
Рис. 8. Рабочее окно модуля Vista BladeGen
Мышкой можно, передвигая крадратики, ограничивающие входную/выходную зоны, их расширить.
12
Рис. 9. Рабочее окно модуля Vista BladeGen
Рис. 10. Полученная 3D модель рабочего колеса насоса
13
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ № 3 И № 4 ПОСТРОЕНИЕ СЕТОЧНОЙ МОДЕЛИ РАБОЧЕГО КОЛЕСА ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА
В ПРОГРАММНОМ МОДУЛЕ TURBOGRID
Цель работы:
1.Ознакомиться с интерфейсом программного продукта
Ansys TurboGrid.
2.Построить сеточную модель рабочего колеса центробежного насоса.
3.Составить отчет по работе.
Перечень результатов, которые необходимо полу-
чить:
−Внешний вид сетки конечных элементов;
−Число конечных элементов, шт.
При наложении сетки конечных элементов на расчетные области сложной геометрии, чаще всего единственным способом получить качественную ортогональную сетку является применение блочной структуры. Смысл такого подхода заключается в разделении геометрии расчетной области на блоки, каждой из которых может быть гарантировано разбит качественной сеткой. Такой подход в автоматизированном режиме реализуется в программном модуле TurboGrid.
В нем построение конечных элементов начинается с разделения геометрии на структурные блоки. Принципиальная схема разделения геометрии на блоки в программе носит название топологии. В данном программном модуле построение топологии может быть произведено в полностью автоматическом режиме. Причем его использование в подавляющем большинстве случаев позволяет получить высококачественную сетку конечных элементов в межлопаточном канале без вмешательства со стороны пользователя.
14
Важными показателями, определяющими точность расчета, являются число конечных элементов и густота сетки. Густота сетки, особенно в местах повышенных градиентов скоростей, например, в пограничных слоях, должна быть достаточной для качественного описание эффектов происходящих там.
Задание густоты сетки в программном модуле TurboGrid производится в меню Mesh Data.
Методические указания по выполнению задания
Нажав правой клавишей мышки на поле Blade Design программного модуля BladeGen, выбираем в развернувшемся меню Transfer Data To New/TurboGrid.
Рис. 11. Добавление модуля TurboGrid
Появится блок TurboGrid.
15
Рис. 12. Рабочее окно программы Workbench с модулями
Vista CРD, BladeGen и TurboGrid
После двойного нажатия левой клавишей мышки на поле Turbo Mesh запустится модуль.
Рис. 13. Рабочее окно модуля TurboGrid
Включим топологию. Для этого слева в дереве построения выберем правой кнопкой мыши Topology Set, в появив-
шемся меню выберем Suspend Object Updates.
16
Рис. 14. Включение топологии
Рис. 15. Настройки сетки
Запустим генерацию сетки. Для этого нажмем мышкой в любом месте голубого фона и выберем Create Mesh из появившегося меню.
17
Рис. 16. Полученная сетка рабочего колеса центробежного компрессора
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ № 5 И № 6 ПОСТРОЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ МОДЕЛИ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА В ANSYS CFX-PRE
Цель работы:
1.Ознакомиться с интерфейсом программного продукта Ansys CFX-Pre.
2.Построить расчетную модель рабочего колеса центробежного насоса.
3.Составить отчет по работе.
Перечень результатов, которые необходимо полу-
чить:
−Внешний вид расчетной модели;
−Используемая модель турбулентности;
−Используемые виды интерфейсов.
18
Методические указания по выполнению задания
Для того, чтобы провести расчет течения в рабочем колесе насоса, необходимо на базе созданной конечно-элементной модели РК создать расчетную модель. Для этого нужно задать соответствующие параметры расчета (свойства рабочего тела, скорость вращения РК) и наложить граничные условия. Это делается в модуле Ansys CFX-Pre.
Добавим программный модуль Ansys CFX в наш проект. Для этого нажмем на поле Turbo Mesh и выберем пункт меню согласно рис. 17.
Рис. 17. Добавление модуля CFX
Появится новый блок CFX.
19
Рис. 18. Рабочее окно программы Workbench с модулями
Vista CРD, BladeGen, TurboGrid, CFX
Для запуска препроцессора CFX-Pre необходимо вы-
брать Setup.
Рис. 19. Рабочее окно программы CFX-Pre
Слева в дереве построения можно увидеть, что по умолчанию имеется один домен – Default Domain.
Для расчетной модели требуется создать три домена – вход (статор), рабочее колесо (ротор) и отвод (статор). После
20