Материал: Методические указания для выполнения расчетов методами вычислительной гидрогазодинамики. Афанасьев А.А., Кружаев К.В

9. Завершив работу с именованием поверхностей следует выйти из программы и произвести загрузку сгенерированной сетки в препроцессор. Для этого в Workbench необходимо щелчком ПКМ вызвать контекстное меню (рис. 18).

Рис. 18. Контекстное меню

2.4.Задание граничных условий

1.Обращаемся к препроцессору, выбираем пункт Setup

(рис. 19).

Рис. 19. Пункт Setup

21

2.Щелкаем ПКМ по Default Domain–>Insert– >Boundary. Назовем граничное условие Stator. На вкладке Basic Settings выбираем тип граничного условия Wall и задаем его для внешних стенок корпуса. На вкладке Boundary Details всё остается по умолчанию.

3.Далее задается граничное условие для вращающегося диска. Аналогично пункту 2 создаем граничное условие Rotor, но выбираем стенки диска. На вкладке Boundary Details необходимо задать условие вращения диска. Выбираем опцию Wall Velocity с активированной опцией Rotating Wall и задаем угловую скорость 25000 rev/min, обязательно корректно указав ось вращения. Текущая система координат отображается в окне, показывающем трехмерное представление математической модели (рис. 20).

Рис. 20. Трехмерное представление математической модели

4. Необходимо задать граничное условие на входе. Несмотря на то, что в данном варианте рассматривается течение в полости без учета транзитного расхода, то есть суммарный расход жидкости на граничном условии входа будет равен ну-

22

лю и необходимость создания условия входа связана с инициализацией давления у корня диска. Создается граничное условие области Inlet типа Opening (опция допускает течение через стенку в обоих направлениях) (рис. 21).

На вкладке Boundary Details выбирается опция Opening pressure and direction, с помощью которой будет задано давление у корня диска величиной 1 бар (рис. 22).

Рис. 21. Граничное условие области Inlet типа Opening

Рис. 22. Во вкладке Boundary Details выбор опции

Opening pressure and direction

5. Граничное условие на области Outlet в данной постановке следует задать как неподвижную стенку области Sta-

23

tor. При самостоятельной работе рекомендуется заменить граничное условие на «Outlet-Выход» задать на нем массовый расход Mass flow rate и исследовать влияние транзитного расхода на параметры потока в полости.

6. Необходимо создать циклический интерфейс, соединяющий области Periodic_1 и Periodic_2. В настройках интерфейса задается тип интерфейса Rotational Periodicity и ось относительно которой в созданной модели наблюдается циклическая симметрия (рис. 23).

Рис. 23. Создание циклического интерфейса, соединяющий области Periodic_1 и Periodic_2

24

7. По результатам проделанных операций модель и дерево проектирования должны принять следующий вид (рис. 24).

Рис. 24. Модель и дерево

2.5. Определение физических свойств рабочего тела

Выбираем в качестве рабочего тела жидкий кислород. Для этого воспользуемся библиотекой стандартных материалов CFX. В дереве проектирования щелчком ПКМ по ветке Materials вызывается контекстное меню импорта из библиотеки материалов. Выбираем библиотеку Liquid Phase Combustion откуда импортируем материал O2l (рис. 25). После этого он должен отобразиться в ветке Materials дерева проекта.

Двойным щелчком ЛКМ в дереве по четному домену Default Domain открываем меню его редактирования. На вкладке Basic Settings выбираем материал O2l, для чего вызывается меню с помощью кнопки с тремя точками «Select from extended list», где во вкладке Liquid Phase Combustion выбира-

ем требуемый материал. На вкладке Fluid Models выбираем в опции Heat transfer значение Isothermal с температурой 90 К. В опции Turbulence выбираем модель турбулентности стандартную k-ε модель (второй расчет проводим для SST-модели). Подтверждаем выбор нажатием OK (рис. 26).

25