Numerikus Áramlástan, Áramlások Numerikus Szimulációja (BMEGEÁTAG03, BMEGEÁTAG26) 2016. tavasz, 4. hét
Dr. Kristóf Gergely tananyaga alapján (link) összeállította: • Benedek Tamás • E-mail: benedek [at] ara.bme.hu • Az anyagok elérése: www.ara.bme.hu/~benedek/CFD/workbench • Kérdés vagy probléma esetén keressetek bátran személyesen vagy emailben
A félév menetrendje: • 1. hét: mérőperem szimulációja • 2. hét: centrifugál szivattyú szimulációja • 3. hét: kipufogó szimulációja • 4. hét: nagy sebességgel repülő szárny szimulációja • 5. hét: konyhában kialakuló áramlás szimulációja • 6. hét: önálló feladat (áramlás csőkönyökben) • 7. hét: gyakorlati ZH
Szabályok: • Ne használjatok sehol (file nevek, mappa nevek, zónák és peremek nevei, …) ékezetes betűket és szóközt! Az ANSYS nem képes ezt kezelni. • Ahova dolgozzatok: C:/Work/Neptun_kod (a Neptun_kod helyére természetesen a saját Neptun kódotokat írjátok) • A CFD labor gépein hagyott file-ok a gépek kikapcsolásakor törlődnek ha később folytatni akarjátok a munkát, mentsétek el egy flash drive-ra vagy küldjétek el magatoknak e-mailben
ANSYS-os CFD gyak.-ot vezetnek: • Nagy László (nagy [at] ara.bme.hu) • Bak Bendegúz (bak [at] ara.bme.hu) • Balla Esztella (balla [at] ara.bme.hu) • Farkas Balázs (farkas [at] ara.bme.hu) • Füle Péter (fule [at] ara.bme.hu) • Mikó Szandra (miko [at] ara.bme.hu) • Tomor András (tomor [at] ara.bme.hu) • Tóth Bence (tothbence [at] ara.bme.hu)
CFD szimuláció lépései CAD modell (Design Modeler)
Numerikus háló (Mesher/FLUENT)
Fizikai modell, szimuláció (FLUENT)
WORKBENCH
Kiértékelés (FLUENT/CFD post)
A gyakorlat célja – Szárnyprofil (2D, összenyomható)
1. és utolsó fejezet: A fizikai modell felállítása, szimuláció futtatása
A FLUENT elindítása
Húzzatok be egy FLUENT-et a Component Systems-ből Dupla kattintással a Setupon indítsátok a FLUENT-et 2D szimulációt válasszatok
A háló letöltése Kristóf Tanár Úr honlapja: http://www.ara.bme.hu/oktatas/tantargy/NEPTUN/BMEGEATAG26/MAGYAR_kepzes/2015-2016-II/ea/ GY4 Kész háló letöltése
A háló importálása File/Import/Mesh
Sűrűség alapú megoldó Type: Density Based Gázdinamikánál mindig sűrűség alapú megoldót használunk
Turbulencia modell Turbulencia modell: Spalart-Allmaras (Ezt szárnyprofilokra fejlesztették ki)
Anyagmodell Állítsatok be ideális gázt a sűrűség kiszámítására (Ez automatikusa bekapcsolja az energia egyenletet is)
Pressure far field A peremfeltételeknél (boundary conditions) a Be típusa: Pressure Far field (nagy sebességű áramlások esetén a távoltér definiálására használják) - Mach-szám: 0.8 - Y komponens: 0
Differencia sémák Differencia sémák: másodrendűek
Incializálás Solution initialization Standard intializition from: be
Incializálás Solution initialization Standard intializition from: be
Futtatás Futtassatok 500 lépést
Eredmények
Mach-szám
sebesség
sebesség
Eredmények
Statikus hőmérséklet
Összhőmérséklet
Eredmények
Statikus nyomás
Össznyomás
Turbulens viszkozitás
Text User Interface
Kattintatok a szöveges ablakba (Text User Interface), és nyomjatok egy Entert, megjelennek a menü sor elemei a FLUENT-ben mindent amit egérrel csináltok elé lehet érni szöveges paranccsal is a TUI-n keresztül
Text User Interface
Írjátok be: define/parameters - enter (a define menü parameter parancsa)
Text User Interface Nyomjatok még 1 entert: megjelennek a parameters-en belüli lehetőségek Írjátok be: enable-in-TUI – enter y (vagy yes) – enter Így engedélyeztük a TUI-ban a paraméterek állítását A q-val lehet egy szinttel feljebb lépni Írjátok be: q q – enter, így visszajutottunk a legfelső szintre
Text User Interface
Lépjetek be ismét a define-ba Itt most a boundary-conditions-t fogjuk választani
Text User Interface Állítsátok be bementi paramétert a belépő áramlási irány y komponensére
pressure-farfield (ezzel kiválasztjátok az egyetlen pressure farfield tipusú peremeteket – ez a be) Enterrel tudtok lefelé haladni a beállításokon Menjetek addig, míg meg nem kérdezni a hogy akartok a bemeneti paramétert definiálni az Y áramlási irányra (Use input parmeter for Y component of flow direction), erre a válasz: y(es) Name of parameter: tgalpha Ez után kell még pár enter, hogy a végére érjetek
Calculation Activities
EGÉRREL!!! Calculation Activities: Automatically intialize and modify case: pipa Originial settings: pipa, Nr. of iterations: 500
Kimeneti paraméterek
Reports/Forces Forces, Direction: x=1 y=z=0, Zones: sz és ny Save Output Parameter, Create New … Name: fx (vagy valami) Definiáltátok a szárnyra ható x irányú erőt, mint kimeneti parametert.
Kimeneti paraméterek
Forces, Direction: y=1 x=z=0, Zones: sz és ny Save Output Parameter, Create New … Name: fy (vagy valami)
Zárjátok be a FLUENT-et
Paraméteres futtatás
Duplakatt a parametersen
Paraméteres futtatás
Sok féle tgalpha értékkel le lehetne futtatni, és kimenti paraméterként megkapnátok az x és y irányú erőket, amiből felhajtó erő és ellenállás erő számolható
És ilyen diagramok készíthetők
Paraméteres futtatás Fl
Fd
cl/cd
50000
12
45000 10
40000 35000
8
25000
6
20000 4
15000 10000
2
5000 0
0
0
2
4
6
8
10
alpha [°]
12
14
16
18
cl/cd
F [N]
30000
Journal file
Mindent amit a TUI-ba ír az ember beírhatja egy szöveges file-ba és lefuttathatja ezt szöveges filet. (innen már csak egy lépés, hogy csak a háttérben futtassuk a Fluentet) Erre egy példa: - Húzzatok be még 1 Fluentet - Töltsétek le a journal.jou filet a következő oldalról: http://www.ara.bme.hu/~benedek/CFD/workbench/4th_practice/ - Másoljátok a következő mappába: C:\Work\neptun_kod\projektem\projektem_files\dp0\FLU-1\Fluent - Indítsátok a Fluentet a setup-pal
Journal file
- Olvassátok be a korábbi hálót - Olvassátok be a journal filet: /file/read/journal - Mindent megcsinált, amit kézzel csináltunk az óra elején (ha nem, szóljatok)
A jutalom: Bruce Willis!
Ez egy repcsi szárnya
