Образовательное учреждение высшего образования московский авиационный институт
 Скачать 3.08 Mb.
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) Факультет Авиационная техника кафедра 105: "Аэродинамика ЛА" КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине: "Прикладная информатика" Выполнил: студент гр. М10-103М-21 Дворянчиков В.Н. Проверил: Парамонов И. В. Москва, 2022 г. Исследование плоской струи по опытным данным Исследуется точность решения ПП Fluent и FlowVision в сравнении с опытными данными Фертмана. Входные данные: Геометрия плоской струи – a=0.03м, b=0,65м. Геометрия расчетной области – 60 калибров (X/h, где h=a/2) от среза сопла вдоль оси и 40 калибров поперек оси. Для FV: Параметры окружающей среды - T=300K, p=101325Па Параметры струи: воздух из базы веществ Физические процессы – ньютоновская жидкость, модель kes (standart). Вход: массовая скорость – 42,875, интенсивность турбулентности 0,02-0,05, масштаб 0,0003-0,00075. Выход – нулевой градиент Шаг по времени CFL=1, схема неявная новая. Входные параметры для Fluent Pressure based, Steady, Planar, ke standart, fluid – air, in: velocity – 35, интенсивность турбулентности 0,02-0,05, масштаб 0,0003-0,00075. Out – intensity – 2%, turb viscosity ratio =1. Method couple. Pseudo transient, second order, initial values – p=101325, T=300, k=1, e=1. Условные обозначения для графиков: FV – FlowVision f-Fluent _axis – ось _20/_40/Ja20 – количество ячеек на срез Ja Exp_ - эксперимент _turb_0.05 or _0.05 – 5% турбулентность (интенсивность и масштаб) _bpt – без включенной опции Pseudo Transient _kw – модель турбулентности _ig – сжимаемая среда (идеальный газ) _3d –расчет произведен в 3D постановке _ce – включена функция compressibility effects _in/out – данные на входе/выходе _vit/ke/ihd – соответственно параметры – интенсивность и турбвзякость, k и e, интенсивность и гидравлический диаметр. Задача исследовалась в постановке 2D и 3D. Дополнительно исследовалось влияние начальных условий и граничных условий на сходимость результатов. Строилась структурированная сетка с разгоном от среза сопла с соотношением для Fluent 1:5, FV 1:10 (в целях экономии времени счета). Для 3D варианта на срез сопла бралось 20 ячеек по высоте и в соотношении 1:2 по ширине сопла. Расчетное количество ячеек для 2D 30-60 тыс., 3D – 2,3 млн Fluent (время счета на 16 ядрах 32 потоках – более 8 часов ryzen 3950x), 1,1 млн FV (xeon 16 ядер 32 потока более 24 часов (порядка 40)). 2D постановка А) Поперечная скорость Для случаев с количеством ячеек на срез сопла Ja=20 и Ja=40 ниже приведены данные для поперечной скорости в определенных сечениях струи. Сравнивается сходимость результатов двух исследуемых программ.    Сходимость по сетке для FV и Fluent Б) Влияние ГУ и НУ Ниже приведены параметры скорости на оси струи для различных случаев задания ГУ, НУ, сетки.  Влияние турбулентности и функции Pseudo Transient на решение и сходимость по сетке.  Влияние ГУ на входе и выходе на решение В) Влияние сжимаемости среды  Влияние сжимаемости среды на решение для FV и Fluent. Г) Картины течения   Контуры скорости для Fюluent и FV   Контуры турбулентной кинетической энергии для Fluent (max130) и FV 3D постановка Для 3D постановки принимались исходные параметры (см. начало)    Контуры скорости для Fluent и FV вид сверху   Контуры скорости для Fluent и FV изометрия   Контуры турбулентной кинетической энергии для Fluent (max170) и FV   Контуры турбулентной кинетической энергии для Fluent (max170) и FV  Сравнение результатов решения скорости на оси струи для 2D и 3 D случаев Выводы: Думайте сами, решайте сами (; |