Numerikus Áramlástan, Áramlások Numerikus Szimulációja

Átírás

1 Numerikus Áramlástan, Áramlások Numerikus Szimulációja (BMEGEÁTAG03, BMEGEÁTAG26) tavasz, 4. hét

2 Dr. Kristóf Gergely tananyaga alapján (link) összeállította: Benedek Tamás benedek [at] ara.bme.hu Az anyagok elérése: Kérdés vagy probléma esetén keressetek bátran személyesen vagy e- mailben

3 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

4 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 ben

5 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)

6 CFD szimuláció lépései CAD modell (Design Modeler) Numerikus háló (Mesher/FLUENT) Fizikai modell, szimuláció (FLUENT) Kiértékelés (FLUENT/CFD post) WORKBENCH

7 A gyakorlat célja Szárnyprofil (2D, összenyomható)

8 1. és utolsó fejezet: A fizikai modell felállítása, szimuláció futtatása

9 A FLUENT elindítása Húzzatok be egy FLUENT-et a Component Systems-ből Dupla kattintással a Setupon indítsátok a FLUENT-et 2D szimulációt válasszatok

10 A háló letöltése Kristóf Tanár Úr honlapja: GY4 Kész háló letöltése

11 A háló importálása File/Import/Mesh

12 Sűrűség alapú megoldó Type: Density Based Gázdinamikánál mindig sűrűség alapú megoldót használunk

13 Turbulencia modell Turbulencia modell: Spalart-Allmaras (Ezt szárnyprofilokra fejlesztették ki)

14 Anyagmodell Állítsatok be ideális gázt a sűrűség kiszámítására (Ez automatikusa bekapcsolja az energia egyenletet is)

15 Pressure far field A peremfeltételeknél (boundary conditions) a Be típusa: Pressure Far field (nagy sebességű áramlások esetén a távoltér definiálására használják) - Mach-szám: Y komponens: 0

16 Differencia sémák Differencia sémák: másodrendűek

17 Incializálás Solution initialization Standard intializition from: be

18 Incializálás Solution initialization Standard intializition from: be

19 Futtatás Futtassatok 500 lépést

20 Eredmények Mach-szám sebesség sebesség

21 Eredmények Statikus hőmérséklet Összhőmérséklet

22 Eredmények Statikus nyomás Össznyomás Turbulens viszkozitás

23 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

24 Text User Interface Írjátok be: define/parameters - enter (a define menü parameter parancsa)

25 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

26 Text User Interface Lépjetek be ismét a define-ba Itt most a boundary-conditions-t fogjuk választani

27 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

28 Calculation Activities EGÉRREL!!! Calculation Activities: Automatically intialize and modify case: pipa Originial settings: pipa, Nr. of iterations: 500

29 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.

30 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

31 Paraméteres futtatás Duplakatt a parametersen

32 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

33 F [N] cl/cd És ilyen diagramok készíthetők Paraméteres futtatás Fl Fd cl/cd alpha [ ] 0

34 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: - Másoljátok a következő mappába: C:\Work\neptun_kod\projektem\projektem_files\dp0\FLU-1\Fluent - Indítsátok a Fluentet a setup-pal

35 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)

36 Ez egy repcsi szárnya A jutalom: Bruce Willis!