Lekcija 06 - 2D Fluent.pdf

Embed Size (px)

Citation preview

  • Kolegij RAUNALNE SIMULACIJE U TEHNICI

    Lekcija 06 2D simulacija strujanja fluida oko lopatice

    Rijeka, 2008.

    Tehniki fakultet Sveuilita u RijeciZavod za mehaniku fluida i raunarsko inenjerstvo

  • 2008 Raunalne simulacije u tehnici 2

    Opis lekcije

    Uitavanje numerike mree Provjera uitane mree Izmjene na mrei skaliranje Prikaz mree Izrada rubova domene Izbor rjeavaa i numerikih metoda Izbor materijala Podeavanje globalnih parametara domene Podeavanje rubnih uvjeta Inicijalizacija Postavke za praenje proraunskog djela simulacije. Proraun - rjeava Vizualizacija konturne slike tlakova i brzina Vizualizacija vektorskog polja brzina Prikaz specifinih grafikona Spremanje simulacije

  • 2008 Raunalne simulacije u tehnici 3

    Uitavanje numerike mree1

    Odabrati 2d single precision

    Uitavanje mree iz CATIA-e.File -> Import -> NASTRAN -

    > Bulkdata File

    2

    3

    Odabir NASTRAN .dat datoteke koju smo eksportirali iz CATIA-e. Ukoliko ne Fluent ne pronae dat ekstenziju potraite pod All Files.Oznaite datoteku i izaite sa Ok.

    Ispis ispravnouitane mree.

  • 2008 Raunalne simulacije u tehnici 4

    Provjera uitane mree (grid)1

    Grid -> CheckProvjera ako postoje negativni volumeni. U tom sluaju je potrebno ispraviti mreu.

    2

    Info -> SizeInformacije o broju vorova,elija, lica i particija.

  • 2008 Raunalne simulacije u tehnici 5

    Izmjene na mrei

    skaliranje1

    2

    Fluent pretpostavlja da je mrea izraena u metrima te je potrebno preskalirati u jedinice u kojima je mrea izraena.U CATIA-i je standard milimetri.

    1. Odabrati mm

    u padajuem izborniku2. Change Length Units3. Scale

    Na taj nain je mrea skalirana iz metara u milimetre.

    Grid -> Scale

  • 2008 Raunalne simulacije u tehnici 6

    Prikaz mree1

    Default interior

    Unutranja mrea

    Default exterior

    Vanjski bridovi mree (domene)

    vorovi

    Rubovi

  • 2008 Raunalne simulacije u tehnici 7

    Izrada rubova domene1

    2

    Grid -> Separate -> Faces

    Angle -> 80deg Zones -> default exterior-1Report

    Selektivni prikaz bez ploha def-ext 005 i def-ext 007tj. ulaza i izlaza

    Separate

    5

    3 Ok

    4

  • 2008 Raunalne simulacije u tehnici 9

    Izbor rjeavaa i numerikih metoda

    Define -> Models -> ViscousOdabir tubulentnog modelaK-epsilon

    Realizablete Enhanced wall treatmentza proraun u blizini zidova.

    1

    2

    3

  • 2008 Raunalne simulacije u tehnici 8

    Izbor rjeavaa i numerikih metoda

    Define -> Models ->SolverPostavke rjeavaa

    1 RjeavaViefazno strujanjeEnergetska jednadba (Temp)Viskozno strujanje -> lam, turbRadijacijaViefluidno strujanjeDiskretne faze (mjehuri, estice)Ukruivanje i TaljenjeAkustiki model

    Ova simulacija je:2D stacionarno strujanjeRjeava

    : pressure based implicit

  • 2008 Raunalne simulacije u tehnici 10

    Izbor materijala

    1

    Define -> MaterialsOdabran je zrak kao standardni fluidOdabir drugog fluida (vode) traimo iz baze materijala Fluent Database -> Fluent Fluid Materials

    U ovoj simulaciji koristimo zrak te nita nije potrebno izmjeniti.

  • 2008 Raunalne simulacije u tehnici 11

    Podeavanje globalnih parametara domene

    1

    Radni tlak iznosi 101325 PaUkljuimo i unesemo gravitaciju.

  • 2008 Raunalne simulacije u tehnici 12

    Podeavanje rubnih uvjeta

    - zidovi

    31 2

    Prikai i identificiraj rub te izmjeni vrstu rubnog uvjeta i naziv ruba.

    Define -> Boundary Condition

    Upisi lopaticaTako ponovi i za ostale zidove

  • 2008 Raunalne simulacije u tehnici 13

    Podeavanje rubnih uvjeta

    ulaz (velocity inlet)

    31 2

    Prikai i identificiraj rub te izmjeni vrstu rubnog uvjeta i naziv ruba.

    Define -> Boundary Condition

    Za ulazni rub postavi velocity-inlet 1m/s te ostale turbulentne parametre prema prikazu

  • 2008 Raunalne simulacije u tehnici 14

    Podeavanje rubnih uvjeta

    izlaz (outflow)

    31 2

    Prikai i identificiraj rub te izmjeni vrstu rubnog uvjeta i naziv ruba.

    Define -> Boundary Condition

    izlaz

    Za izlazni rub promjeni ime.

  • 2008 Raunalne simulacije u tehnici 15

    Inicijalizacija

    1

    Solve -> Initialize -> Initialize ...

    Inicijaliziraj unutranje vorove domene koristei podatke sa ulaznog rubnog uvjeta.

  • 2008 Raunalne simulacije u tehnici 16

    Postavke za praenje proraunskog djela simulacije.

    1

    Solve -> Monitors -> Residuals

    Ukljuiti prikaz razlika vrijednosti meu uzastopnim iteracijama (residuals) iji su kriteriji konvergencije 0.001.

  • 2008 Raunalne simulacije u tehnici 17

    Proraun -

    rjeava

    1

    Solve -> Iterate

    U sluaju da u zadanom broju iteracija rjeava

    nije konvergirao, potrebno je nastaviti sa iteriranjem dok ne konvergira.

  • 2008 Raunalne simulacije u tehnici 18

    Vizualizacija konturne slike tlakova i brzina1

    Display -> Contours ...

    Konture statikog tlaka Konture amplitude brzine

    Izbor varijableZa konturni prikaz

    Izbor plohe na kojoj elimo prikaz(u 2D ne treba nita oznaiti jer postoji samo jedna ploha)

    Ispunjeniprikaz

    Prikaz mree u pozadini

    Broj konturnih nivoa

  • 2008 Raunalne simulacije u tehnici 19

    Vizualizacija vektorskog polja brzina1

    Display -> Vectors ...

    Izbor plohe na kojoj elimo prikaz(u 2D ne treba nita oznaiti jer postoji samo jedna ploha)

    Prikaz mree u pozadini

    Veliina vektora

  • 2008 Raunalne simulacije u tehnici 20

    Prikaz specifinih grafikona

    1

    Plot -> XY PlotOdabir ruba (linije, plohe) na kojem elimo prikazati graf

    promjenu varijable du

    jednu od dimenzija ruba (odabrana je y dim.)

    Odabir varijable koju emo prikazati na grafu

  • 2008 Raunalne simulacije u tehnici 21

    Prikaz specifinih grafikona

    1

    Plot -> XY PlotOdabir ruba (linije, plohe) na kojem elimo prikazati graf

    promjenu varijable du

    jednu od dimenzija ruba (odabrana je x dim.)

    Odabir varijable koju emo prikazati na grafu

  • 2008 Raunalne simulacije u tehnici 22

    Spremanje simulacije

    1

    Write -> Case & DataWrite -> Profile

    Case datoteka nosi informacije o parametrima simulacije, geometriju i mreu. Dat datoteka sadri informacije o rjeenjima simulacije.

    Profili omoguuju snimanje pojedine varijable du

    odabranog rubnog uvjeta.

    Ponovno pokretanje simulacije vrimo saFile -> Read -> Case & Data

    KolegijRAUNALNE SIMULACIJE U TEHNICILekcija 062D simulacija strujanja fluida oko lopaticeSlide Number 2Slide Number 3Slide Number 4Slide Number 5Slide Number 6Slide Number 7Slide Number 8Slide Number 9Slide Number 10Slide Number 11Slide Number 12Slide Number 13Slide Number 14Slide Number 15Slide Number 16Slide Number 17Slide Number 18Slide Number 19Slide Number 20Slide Number 21Slide Number 22