Введение в методологию CFD - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Введение в методологию CFD. Доклад-сообщение содержит 15 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Введение в методологию CFD

Слайд 2

Описание слайда:

Что такое CFD? Вычислительная гидродинамика (CFD) – это наука о моделировании течения жидкости, процессов тепло- и массообмена, химических реакций и сопутствующих явлений путем численного решения системы определяющих уравнений Сохранения массы Сохранения импульса Сохранения энергии Переноса компонентов/фаз Эффекты массовых сил и т.д. Результаты CFD анализа применяются для: Выбора концепций в новых проектах Подробной проработки изделий Поиска неисправностей Модернизации Результаты CFD-расчетов дополняют испытания и эксперименты, снижая общую трудоемкость и стоимость проведения экспериментов, а также получения необходимых данных.

Слайд 3

Описание слайда:

Как работает CFD? Решатели ANSYS CFD основаны на методе конечных объемов Домен дискретизируется конечным числом контрольных объемов Общие уравнения сохранения (переноса) массы, импульса, энергии, компонента и т.д. решаются для этой совокупности контрольных объемов. Дифференциальные уравнения в частных производных дискретизируются в систему алгебраических уравнений После этого все алгебраические уравнения решаются численно для получения поля решения

Слайд 4

Описание слайда:

CFD Моделирование. Краткий обзор

Слайд 5

Описание слайда:

1. Определить цели моделирования Какие результаты Вы хотите получить (напр. перепад давления, массовый расход), и как они будут использоваться? Какими вы видите возможные варианты моделирования? Какие физические модели должны будут включены в Ваш анализ (напр. турбулентность, сжимаемость, излучение)? Какие допущения Вы должны сделать? Какие упрощения Вы можете сделать (т.е. симметрия, периодичность)? Достаточен ли функционал выбранной программы? Определенные пользователем функции (UDF) на C во FLUENT или пользовательские процедуры FORTRAN в CFX Какая степень точности требуется? Насколько быстро Вы хотите получить результаты? Действительно ли CFD – подходящий инструмент?

Слайд 6

Описание слайда:

2. Определить область моделирования Как Вы вычлените расчетную область из физического пространства? Где начнется и закончится расчетная область ? У Вас есть информация о граничном условии на данных границах? Могут ли типы граничного условия принять такую информацию? Можете ли Вы расширить домен до зоны, где существуют корректные данные? Может ли задача быть сведена к плоской или осесимметричной постановке?

Слайд 7

Описание слайда:

3. Создать трехмерную модель области Как вы получите модель жидкостной расчетной области? Используете существующие CAD модели? Извлечете жидкостную область из твердого тела? Создадите геометрию «с нуля»? Можете ли вы упростить геометрию? Удалить ненужные детали, которые усложнили бы построение сетки (кромки, болты …)? Использовать симметрию или периодичность? Действительно ли и решение, и граничные условия симметричны / периодичны? Следует ли разбить модель, чтобы создать граничные условия или домены?

Слайд 8

Описание слайда:

4. Проектирование и создание сетки Какая степень разрешения сетки требуется в каждой области домена? Сетки должна отразить необходимые геометрические характеристики и уловить интересующие градиенты, например градиенты скорости, давления, и температуры Можете ли вы предугадать области высоких градиентов? Будете ли вы использовать адаптацию для увеличения разрешающей способности сетки? Какая сетка является наиболее подходящей? Насколько сложна геометрическая модель? Можете ли вы использовать тетра- / гекса-сетку или сетку, состоящую из треугольников / четырехугольников, или гибридную? Необходимы ли несогласованные (non-conformal) интерфейсы? Обладаете ли Вы достаточными компьютерными ресурсами? Как много ячеек/узлов допустимо? Сколько физических моделей будет использоваться?

Слайд 9

Описание слайда:

Tri/Tet или Quad/Hex сетки? Течение имеет одно характерное направление: Сетка гексаэдров/четырехугольников может дать более качественное решение с меньшим количеством ячеек/узлов в сравнении с сеткой из тетраэдров/треугольников. Сетка гексаэдров/четырехугольников дает меньшую численную диффузию в случае, когда она ориентирована по потоку. Такая сетка, как правило, более трудоемка в построении.

Слайд 10

Описание слайда:

Tri/Tet или Quad/Hex сетки? Для сложной геометрии Нерационально создавать структурированные (ориентированные вдоль потока) hex-сетки Можно сэкономить время, используя tri/tet или гибридные сетки tri/tet и гибридные сетки просты в создании Гибридные сетки обычно сочетают tri/tet элементы с другими элементами в выбранных областях Например, можно использовать элемент типа призма/клин для разрешения пристеночных слоев. Более эффективны и точны, чем только tri/tet элементы.

Слайд 11

Описание слайда:

Несогласованные (non-conformal) сетки Несогласованные сетки: Обычно при построении сетки в местах стыковки различных областей требуется точное совпадение сетки узел-в-узел (согласованные сетки). Например, это будет иметь место в случае, когда в ANSYS DesignModeler все тела объединены в одну деталь (part). Если имеется несколько деталей, сетка не будет совпадать, и во FLUENT будет необходимо создать несогласованный интерфейс для соединения этих поверхностей. Типичным случаем применения несогласованных сеток являются сложные геометрии и задачи со скользящими сетками.

Слайд 12

Описание слайда:

Установка физических параметров и настройка решателя Для данной задачи Вам необходимо: Определить свойства материала Жидкость Твердое тело Смесь Выбрать соответствующие физические модели Турбулентность, горение, многофазное течение и т.д. Указать физические условия Указать граничные условия по всем краевым поверхностям Задать начальные условия или использовать результаты предыдущего решения Установить средства управления решателем Настроить средства контроля сходимости

Слайд 13

Описание слайда:

Решение Дискретизированные уравнения сохранения решаются итерационно, пока не достигается требуемый уровень сходимости. Решение считается сошедшимся, когда: Изменения в искомых переменных от итерации к итерации незначительны. Невязки позволяют судить о тенденции сходимости. Общие условия сохранения достигнуты. Об этом можно судить по дисбалансам. Интересующие величины (например, сопротивление, перепад давления) достигли постоянных значений. Контрольные точки позволяют отслеживать интересующие величины. Точность сошедшегося решения зависит от: Адекватности и точности физических моделей Подробности сетки и устойчивости решения к изменению ее шага Численных погрешностей

Слайд 14

Описание слайда:

Исследование результатов Исследовать результаты, для анализа решения и извлечения необходимых данных Инструменты визуализации могут дать ответы на такие вопросы как: Какова общая картина течения? Имеется ли отрыв потока? Где формируются скачки уплотнения, пограничные слои? Разрешены ли ключевые особенности течения? Инструменты работы c численными данными позволяют получить количественные результаты: Силы и моменты Средние коэффициенты теплоотдачи Поверхностные и объемные интегральные характеристики Балансы потоков

Слайд 15

Описание слайда:

Пересмотр модели Адекватны ли физические модели? Действительно ли поток турбулентный? Действительно ли поток является нестационарным? Присутствуют ли эффекты сжимаемости? Трехмерные эффекты? Корректны ли граничные условия? Достаточны ли размеры расчетной области? Подходят ли граничные условия? Обоснованы ли значения на границах? Отвечает ли сетка требованиям? Может ли сетка быть усовершенствована для получения лучших результаты? Значительно ли изменяется решение с ячейкой меньшего размера или решение не зависит от сетки? Нужно ли разбить геометрическую область более подробной сеткой?

Теги Введение методологию

Похожие презентации