Создание условия типа "Отверстие"

Типы «Отверстие» Граничных условий позволяют создать граничные условия на выходе и на выходе потока на выбранных поверхностях, контактирующих с текучей средой, для Внутренних и Внешних задач.

Предварительные требования

  • Параметр Течение жидкости/газа должен быть включен на вкладке Тип задачи диалогового окна Общие настройки или Мастер проекта.

Процедура

  1. Откройте диалоговое окно Граничное условие :
    • В ленте выберите CADFLO Analysis > Добавить > Условия > Граничное условие.

    • В панелях инструментов выберите Граничное условие в панели инструментов CADFLO Analysis.

    • В меню выберите CADFLO Analysis > Добавить > Граничное условие.

    • В дереве анализа CADFLO нажмите правой кнопкой мыши на элемент Граничные условия и выберите пункт Добавить граничное условие.

  2. В разделе Выбор выберите грани, на которых необходимо задать граничное условие, в графической области (для получения дополнительной информации обращайтесь к разделу “Список выбора”).

    Выбранные грани и компоненты появятся в списке Поверхности для задания граничного условия .

    Если необходимо задать поток с закруткой, 3D векторы скорости или неравномерное распределение параметров потока по выбранным граням, то можно также выбрать базовую систему координат:

    • В качестве базовой Системы координат  по умолчанию может быть выбрана:

      • Координатная система, привязанная к поверхности (если выбрана одна плоская поверхность). Начало системы координат, привязанной к поверхности, расположено в центре поверхности. Ось X этой системы координат направлена по нормали к поверхности.

      • Глобальная система координат (если выбранная поверхность не является плоской или выбрано несколько поверхностей). Для получения дополнительной информации обращайтесь к разделу “Глобальной системы координат”.

      Совет

      Можно заменить выбранную по умолчанию систему координат собственной, выбрав ее в дереве Навигатор модели.

      Чтобы создать систему координат, выберите Вставить > База/Точка > Координатная СК.

    • Чтобы использовать цилиндрическую Системой координат, выберите ось указанной Системы координат как Базовую ось. Выбранная Система координат и Базовая ось также определяют локальную сферическую систему координат.

  3. В группе Тип выберите подходящий тип граничных условий. Здесь слово «Отверстие» обозначает поверхности, на которых можно задать граничные условия.
    • Граничные условия типа "Расход/скорость" .

      Для текучей среды, проходящей через отверстие, можно задать Скорость, Число Маха (только для газов), Плотность потока массы (только для входных отверстий), Массовый расход или Объемный расход.

      Задав параметр Вход или Выход, определите направление потока относительно модели.

      Кроме того, для условий на Входе можно задать температуру текучей среды, концентрации (если задана смесь текучих сред), параметры турбулентности, параметры относительной влажности (для газов) и параметры пограничного слоя (см. ниже).

    • Граничные условия типа "Давление" .

      На выбранных поверхностях Вы можете задать Статическое давление, Полное давление или Давление окружающей среды. Условие Давление окружающей среды интерпретируется CADFLO как полное давление втекающего потока и как статическое давление вытекающего потока. Если на этом отверстии задано давление окружающей среды, то оно считается полным давлением в той части отверстия, через которую поток втекает в модель, и статическим давлением в той части отверстия, через которую поток вытекает из модели. Вы также можете задать температуру текучей среды (и концентрации ее компонентов), параметры турбулентности и параметры пограничного слоя. Эти параметры задаются для потока, втекающего в модель через выбранное отверстие.

    • Стенка 

      Позволяет задать условия на стенках для выбранных граней (для получения дополнительной информации обращайтесь к разделу “Создание условия на стенке”).

  4. Затем укажите параметры граничного условия в зависимости от выбранного типа.

    Чтобы задать значение параметра в зависимости от координаты, нажмите кнопку Зависимость  справа от поля ввода значения параметра (для получения дополнительной информации обращайтесь к разделу “Зависимость”).

    • Для граничных условий типа "Расход/скорость" в разделе Параметры потока в зависимости от выбранного типа граничного условия можно задать скорость, число Маха (только для газов), массовый расход или объемный расход, а также вектор направления или скорости потока для входного и выходного отверстий (для получения дополнительной информации обращайтесь к разделу “Задание параметров течения”).

    • Для входных граничных условий типа "Расход/скорость" и граничных условий типа "Давление" в разделе Термодинамические параметры можно задать давление и температуру для граничных условий типа "Давление" или входных граничных условий типа "Расход/скорость" (для получения дополнительной информации обращайтесь к разделу “Задание термодинамических параметров”).

    • Если в проекте вычисляется относительная влажность газа или смеси газов (если параметр Влажность включен на вкладке Текучая среда в диалоговом окне Мастер проекта или Общие настройки), то можно указать следующие параметры для входных граничных условий типа "Расход/скорость" в разделе Параметры влажности:

      • Значение Относительной влажности  (для входных граничных условий типа "Расход/скорость" и граничных условий типа "Давление");

      • Значение Характерного давления для влажности  (только для входных граничных условий типа "Расход/скорость");

      • Значение Характерного давления для температуры , при котором была определена относительная влажность (только для входных граничных условий типа "Расход/скорость").

      Для получения дополнительной информации обращайтесь к разделу “Относительная влажность”.

    • Для входных граничных условий типа "Расход/скорость" и граничных условий типа "Давление" в разделе Концентрации веществ (если количество текучих сред, выбранных в качестве текучих сред проекта по умолчанию на вкладке Текучая среда в диалоговом окне Мастер проекта или Общие настройки, превышает 1), можно задать относительные концентрации как Массовые концентрации или Объемные концентрации.

      Прим.:

      Значения концентрации, заданные для граничных условий типа "Давление", используются только в случае, если в расчете потока определяется, что отверстие является входным.

      Концентрации Несмешивающейся среды  со Свободной поверхностью определяются объемными концентрациями жидкости (для получения дополнительной информации обращайтесь к разделу “Свободная поверхность”). Вы можете указать распределение Начальной текучей среды как константу или как табличную зависимость от высоты. Высота измеряется от начала системы координат, заданной в группе Выбор (для получения дополнительной информации обращайтесь к разделу “Список выбора”).

      Прим.:

      Концентрации Горючего и Окислителя в Горючей смеси можно задать только в виде массовых концентраций (для получения дополнительной информации обращайтесь к разделу “Горючие смеси”).

    • Для входных граничных условий типа "Расход/скорость" и граничных условий типа "Давление" в разделе Параметры турбулентности можно задать характеристики турбулентности входного потока с помощью следующих параметров:

      • Интенсивность и масштаб турбулентности . Задайте значения Интенсивности турбулентности  и Масштаба турбулентности .

      • Энергия и диссипация турбулентности . Задайте значения параметров Энергии турбулентности  и Диссипация турбулентности .

      Прим.:

      Обратите внимание, что параметры турбулентности, заданные для граничных условий типа "Давление", используются только в том случае, если в расчете потока определяется, что отверстие является входным.

    • Для входных граничных условий типа "Расход/скорость" и граничных условий типа "Давление" в разделе Пограничный слой можно задать параметры пограничного слоя во входном отверстии:

      • Можно задать Тип пограничного слоя: Турбулентный (по умолчанию) или Ламинарный.

        Прим.:

        Если тип потока Только ламинарный выбран на вкладке Текучая среда диалогового окна Мастер проекта или Общие настройки, то все поле течения, включая пограничный слой, считается ламинарным.

      • Если в качестве типа граничного условия задана Скорость на входе, то Вы можете выбрать опцию Задать параметры и задать дополнительные параметры пограничного слоя: Толщина динамического пограничного слоя  и Толщина теплового пограничного слоя  и внешние (по отношению к пограничному слою) скорость потока и температура (Скорость на внешней границе пограничного слоя  и Температура на внешней границе пограничного слоя ).

      • Если в качестве типа граничного условия задан Массовый расход на входе или Объемный расход на входе, то толщина пограничного слоя считается равной нулю.

      Прим.:

      Если на поверхности, определяющей отверстие, задано условие типа Давление, то параметры пограничного слоя используются только в том случае, если поток втекает через это отверстие.

  5. В разделе Цели можно выбрать цели для связывания с граничным условием. Эти цели создаются вместе с условием и остаются соединенными с той же геометрией.

    В некоторых задачах наряду с граничным условием удобно создать соответствующие ему цели. Например, если на отверстии задано граничное условие давления, то в качестве поверхностной цели целесообразно задать массовый расход через это отверстие.

  6. При создании нового граничного условия в разделе Имя шаблона в поле Имя шаблона можно задать шаблон для имени условия.

    По умолчанию используется следующий шаблон: <Тип> и <Номер>, где <Тип> – тип граничного условия, а <Номер> – порядковый номер граничного условия в дереве анализа CADFLO. При создании граничного условия вместо элемента <Тип> подставляется тип граничного условия (например, «Массовый расход на входе»), а вместо элемента <Номер> – порядковый номер граничного условия (например, если граничное условие с именем «Массовый расход на входе 1» уже существует, новому граничному условию будет присвоено имя «Массовый расход на входе 2» и т. д.). Вы можете сочетать эти стандартные элементы в любом порядке и добавлять в шаблон любые подходящие символы. Чтобы добавить в шаблон новый стандартный элемент, нажмите кнопку Тип  или Номер .

  7. Нажмите кнопку OK.

Результат

Новый элемент Граничное условие появляется в дереве анализа CADFLO.

Чтобы изменить определение Граничного условия, в дереве анализа CADFLO сделайте двойной щелчок мыши на элементе Граничное условие или нажмите правой кнопкой мыши на элемент и выберите Изменить.

Также можно использовать выноску в графической области для изменения Граничного условия или множественное редактирование условий для одновременного изменения нескольких материалов (подробные сведения см. в разделах “Выноска элемента” и “Одновременное редактирование нескольких элементов”).