Компонент N-Arm в Simcenter Flomaster позволяет моделировать соединения с несколькими ответвлениями на схемах. В таких устройствах, как автомобильные термостаты и корпуса насосов, множество входных и выходных отверстий взаимодействуют между собой для обеспечения сложных взаимосвязей между падением давления и скоростью потока. Вместо того чтобы полагаться на допущение, что такие пары ответвлений можно моделировать как отдельные параллельные потери, можно использовать CADFLO для определения характеристик комбинированных воздействий каждого ответвления на другие ответвления. Результаты такого определения характеристик импортируются Simcenter Flomaster, после чего создается компонент N-Arm.
Чтобы получить характеристики потоков в 3D геометрии с помощью CADFLO, выполните следующие действия:
Задайте граничные условия потока и одно опорное граничное условие напорного потока.
Можно задать комбинацию граничных условий потока и давления. Однако, по крайней мере для одной ветви должно быть задано граничное условие по давлению. При расчете потерь давления эта ветвь будет считаться опорной.
Установите нижнюю и верхнюю границу для всех граничных условий ответвлений, кроме опорных, для определения области характеризации.
Диапазоны, в которых необходимо описать геометрию, необходимо установить в первую очередь для всех граничных условий ответвлений, кроме опорных. Это может быть диапазон массового расхода, объемного расхода, скорости, давления или температуры.
Создайте и выполните несколько пользовательских экспериментов с использованием технологии Проектирование экспериментов (DoE) (см. раздел “Планирование экспериментов”).
В ходе этих расчетных экспериментов устанавливаются комбинации значений граничных условий в случайном порядке, но с равными интервалами в пределах области описания.
Параметры Безразмерный массовый расход и Безразмерный перепад давления будут установлены автоматически.
CADFLO автоматически устанавливает значение безразмерного массового расхода для каждого ответвления (схоже с числом Рейнольдса) и безразмерного перепада давления между ответвлением и опорным ответвлением (схоже с коэффициентом потери). Расчет безразмерных величин позволяет проводить характеризацию независимо от свойств текучей среды, поэтому в CADFLO необязательно задавать ту же среду, как и при расчете в Simcenter Flomaster.
Если температура назначается как тепловые входные параметры для граничных условий ответвлений, кроме опорных, параметры Перепад полной энтальпии и Суммарный тепловой поток будут автоматически вычислены в дополнение к гидравлическим безразмерным параметрам.
Для этих безразмерных параметров будут созданы поверхности отклика.
Для учета эффектов, которые оказывают все ответвления на падение давления между одним из ответвлений и опорным ответвлением, для каждого безразмерного падения давления будет создана измеряемая поверхность отклика N – 1.
Экспортируйте полученную модель поверхности отклика (RSM) вместе с интерактивным 3D видом геометрии как файл *.flonarm (дополненный контейнер FMU).
Для создания моделей (эксперименты вычислений) с различными комбинациями назначенных входных параметров используется метод DoE. Если создано достаточно экспериментов, они дадут достаточное представление о поведении системы. CADFLO Режим параметрической Характеризации позволяет создать заданное пользователем количество экспериментов, которые будут распределяться таким образом, чтобы охватить заданную область характеризации равномерно, но в случайном порядке (расстояние между всеми экспериментами в N-мерном пространстве будет максимальным).
После вычисления каждого эксперимента будут получены выходные значения следующих параметров (для получения дополнительной информации обращайтесь к разделу “Безразмерные выходные параметры”):
Безразмерный перепад давления и Безразмерный массовый расход, если учитываются только гидравлические входные переменные;
Безразмерный перепад давления, Безразмерный массовый расход, Перепад полной энтальпии и Суммарный тепловой поток, если учитываются гидравлические и тепловые входные переменные.
Следующая полученная поверхность отклика является N-мерной кривой, вписанной в рассчитанные точки экспериментов:
если учитываются только гидравлические входные переменные, то отклик Безразмерного перепада давления для каждого ответвления будет функцией Безразмерных массовых расходов, определенных для всех ответвлений, кроме опорного;
если учитываются гидравлические и тепловые входные переменные:
отклик Безразмерного перепада давления для каждого ответвления будет функцией Безразмерных массовых расходов, определенных для всех ответвлений, кроме опорного, а также всех Перепадов полной энтальпии;
отклик Перепада полной энтальпии для каждого ответвления будет функцией Безразмерных массовых расходов, определенных для всех ответвлений, кроме опорного, а также всех Перепадов полной энтальпии, кроме текущего;
отклик Суммарного теплового потока будет функцией Безразмерных массовых расходов, определенных для всех ответвлений, кроме опорного, а также всех Перепадов полной энтальпии.
Для получения дополнительной информации об Simcenter™ Flomaster™ software перейдите на сайт www.plm.automation.siemens.com.