Вращение

Если в задаче присутствуют вращающиеся тела, то течение в таком случае можно рассчитать путем задания системы координат, вращающейся вместе с этими телами, т.е. неподвижной относительно них.
Ограничение:

Следует иметь в виду, что параметр Вращение несовместим с параметром Течение с большим числом Маха.

Отдельные части модели Вы можете задать неподвижными (т.е. не вращающимися в абсолютной системе координат), при этом следует иметь в виду, что они должны быть симметричны относительно оси вращения системы координат. Задать стенки модели неподвижными можно с помощью граничного условия Статор.

По умолчанию при включении вращающейся системы координат скорость (Vr) и давление (Pr) задаются во вращающейся системе координат следующим образом:



(1)


(2)

Здесь Vabs и Pabs – скорость и давление в абсолютной или неподвижной системе координат соответственно, ω – угловая скорость, ρ – плотность и r – расстояние от оси вращения.

Можно также задать значения скорости и давления в абсолютной системе координат (т. е. Vabs и Pabs), если снять флажок Во вращающейся системе координат для скорости и Потенциал давления (вращение) для давления.

Доступны следующие типы вращения:

  1. Глобальное вращение. В этом случае предполагается, что вся модель и глобальная система координат вращаются с заданной угловой скоростью. Такой подход можно применять в случае, когда все невращающиеся компоненты модели симметричны относительно выбранной оси вращения. Для получения дополнительной информации обращайтесь к разделу “Глобальное вращение”.

  2. Локальные области вращения (Averaging). Этот тип позволяет моделировать течение жидкости в областях, окружающих вращающиеся тела, которые не являются телами вращения. Для этого задается несколько локальных вращающихся систем координат внутри модели. Этот подход применим для тех задач, в которых локальное взаимодействие «ротор-статор» является незначительным. Для расчета параметров течения внутри области вращения применяется стационарный подход. Полученное решение усредняется на границах области вращения. Для получения дополнительной информации обращайтесь к разделу “Локальные области вращения (Averaging)”.

  3. Локальные области вращения (Sliding). Этот тип позволяет указать несколько локальных вращающихся систем координат внутри модели в тех случаях, когда взаимодействие «ротор-статор» является существенным. Метод «Sliding» предполагает, что поле течения является нестационарным. Поэтому этот метод доступен только для нестационарных задач. Такой подход позволяет повысить точность моделирования по сравнению с подходом «Averaging». Однако так как этот подход требует численного решения нестационарной задачи, для него необходим больший объем вычислительных ресурсов по сравнению с подходом «Averaging». Для получения дополнительной информации обращайтесь к разделу “Локальные области вращения (Sliding)”.

Совет

Если компонент модели вращения является телом вращения, то для моделирования вращения такого компонента вместо вращающейся системы координат рекомендуется использовать граничное условие Подвижная стенка (для получения дополнительной информации обращайтесь к разделу “Задание движущихся стенок”).

Некоторые компоненты модели, находящиеся в глобальной вращающейся системе координат или локальной области вращения, можно задать как неподвижные. Для этого на поверхностях этих компонентов необходимо задать граничное условие Реальная стенка и выбрать параметр Статор (см. раздел “Создание условия типа "Отверстие"”).

При задании оси вращения в графической области могут отображаться голубые стрелки, обозначающие ось вращения и ее положительное направление, а также направление заданного вектора угловой скорости. Они показывают ось вращения и ее положительное направление, а также направление вектора заданной угловой скорости.

Прим.:

Чтобы определить локальную вращающуюся систему координат, также необходимо указать Область вращения (для получения дополнительной информации обращайтесь к разделу “Области вращения”).