Перейти к публикации

Моделирование предохранительного клапана


Рекомендованные сообщения

Доброго времени суток.

Решил освоить CFX для работы, ну и начальство одобряет такое...

В качестве задачи нужно смоделировать открытие и закрытие предохранительного клапана.

В сети нашел подходящий видео урок: https://www.youtube.com/watch?v=7osLbVV-uYw#t=1894

Но к сожалению видео неполное, а полной версии я не нашел.

Уважаемые форумчане, подскажите, кто знает как грамотно сформулировать уравнения расчета, я читал туториал, много оттуда почерпнул, но результата получить не могу, машина считает несколько дней отображая лишь страшные колебания кривых на мониторе.

Неведомое чувство подсказывает мне что нужно задать условия останова, но мне трудно правитьно сформулировать.

P.S. Конечно неплохо б найти полную версию видео, тогда все вопросы решились бы, если у кого то есть буду очень благодарен.

Заранее спасибо, жду Ваши ответов.

Изменено пользователем Smatter
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


Уважаемый, piden, я изучил данную тему, она была весьма интересна для меня, но к сожалению, так и не дала ответа на мой вопрос...Как сформулировать уравнения, а именно:

1)Выражения задающие период расчета и шаг по времени, а также закон изменения давления на входе,

2)Выражения задающие жесткость расчетной сетки,

3)Параметры клапана: масса и жесткость возвратной пружины,

4)Выражения которые описывают численную схему интегрирования уравнений динамики клапана,

5)Выражения для определения положения клапана: координата его нижней точки, положение клапана сразу после открытия,

6)Выражения определяющие условия открытия и закрытия клапана,

7)Условия перестройки сетки по плохому качеству.

Все это можно услышать из аудио файла который является продолжением приведенного видео, но у меня сложности с некоторыми пунктами: п.2, 4, 5, 6, 7...

Если кто то знает ответы на вопросы, пожалуйста отзовитесь.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Уважаемый Smatter, какие шаги Вы уже предприняли для решения задачи?

Чтобы понять, где Вы находитесь и в какую сторону собираетесь двигаться.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

ага, и опишите хоть уравнения, которые вы добавили в систему.

Это обычное численное интегрирование одномерной механики твердого тела (метод интегрирования выбираете на свой вкус)

А то элементарные вещи вызывают вопросы. К примеру, п. 3: закон Ньютона и закон Гука, в чем сложности?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 1 месяц спустя...

Прошу прощения, что так долго не отзывался, был занят...

Мне показалось что я не с того начал, поэтому решил для начала смоделировать простую геометрию без замкнутых областей на основании туториала.

На 8 шаге получаю ошибку в солвере, как я понял связаную с некоректным заданием граничных условий, но сам не могу разобратся, посмотрите, пожалуйста, мой пример.

Далее выкладываю фотографии пошагово.

 

 

 

Заранее прошу прощения за неграмотность, я только учусь)

 

 

 

Ошибка изображена на последнем скрине.

 

Честно говоря, хотелось бы реализовать пример из видео, но к сожалению, я так и не нашел полного урока, поэтому работал на основе туториала

 

post-49272-0-77256900-1441305936_thumb.pngpost-49272-0-63315200-1441305949_thumb.pngpost-49272-0-87144600-1441305958_thumb.pngpost-49272-0-41833600-1441305985_thumb.pngpost-49272-0-26345600-1441306000_thumb.pngpost-49272-0-20609100-1441306016_thumb.pngpost-49272-0-04576000-1441306084_thumb.pngpost-49272-0-45924700-1441306094_thumb.pngpost-49272-0-12150000-1441306115_thumb.pngpost-49272-0-19702300-1441306129_thumb.pngpost-49272-0-94729100-1441306142_thumb.pngpost-49272-0-77043800-1441306155_thumb.pngpost-49272-0-41556500-1441306165_thumb.pngpost-49272-0-48990800-1441306173_thumb.pngpost-49272-0-81937400-1441306185_thumb.pngpost-49272-0-51132500-1441306194_thumb.pngpost-49272-0-80806300-1441306203_thumb.pngpost-49272-0-58778300-1441306213_thumb.pngpost-49272-0-81341400-1441306223_thumb.pngpost-49272-0-86254500-1441306233_thumb.pngpost-49272-0-46454700-1441306351_thumb.png

MOD: Используйте спойлер!!!

 

Изменено пользователем Bonusfrag
убрал всю эту страсть под кат
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Если несложно можешь скинуть сам проект. Так проще смотреть будет. (ANSYS workbench 2014)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Если несложно можешь скинуть сам проект. Так проще смотреть будет. (ANSYS workbench 2014)

Нетрудно, но к сожалению на работе ansys 16, сбрасываю файл cfx. там вроде бы от версии к версии должно открывать...Fluid Flow CFX.rar

Я после этого на работе немного менял расчет, дело в том что я немного менял описание стандартного материала Air Ideal Gas. но когда сделал Air 25 C то расчет зараболтал, и спустя некоторое количество итераций вылетел с ошибкой. Возможно имеет место чрезмерная деформация сетки, в связи с этим следующий вопрос  как ограничить движение rigid body в cfx?

Т.е. мне необходимо просто задать максимальное перемещение клапана, также как задать перестройку сетки в процессе расчета?

Изменено пользователем Smatter
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Вообще, мне хотелось бы провести моделирование полного цикла срабатывания с начальной точкой - клапан сидит на седле, если кто то может посоветовать в каком направлении двигаться, буду очень благодарен..


Наверное нужно создавать два домена - для закрытого состояния и для открытого, но как настроить расчет я не могу понять, как перестраивать сетку в зависимости от деформации..

В общем вопросов много)))

Изменено пользователем Smatter
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 2 недели спустя...
Доброго времени суток.

Решил освоить CFX для работы, ну и начальство одобряет такое...

Скажу честно, очень сложная задача чтобы начинать обучение с нее сразу. Я моделировал когда то работу предохранительного клапана. Чтобы смоделировать клапан с открытием и закрытием вам нужно кинуть в cfx сетку как минимум в двух положениях- когда клапан закрыт и когда клапан открыт, и при этом прописать условия остановки расчета на одной сетке и когда будет запущаена на расчет следующая. Называется это configuration. А условие окончания расчета прописываются в interrupt control. Добиться идеальной секти почти не реально. Считал только на газовой среде задачу. Уравнение движения пластины задава как : x=xo+v*t+a*t^2/2. Где ускорение определяется как сумма сил действующих на пластину деленная на массу пластины. Есть пример с этой задачей но почему то у них другое уравнение. В чем разница, честно не понял. Плюс надо задавать условия когда пластина долетит до ограничителя и отскочит при ударе, и чтобы еще шаг был мелкий в этот момент иначе пластина пролетит сквозь ограничитель))) а считает cfx уже по факту используя уравнение ваше, а не итеративно сводя свое решение с вашим уравнением движения. Чтобы учесть воздействие газовой среды на пластину тас есть функция которая снимает суммарную силу от давления на пластину. Сейчас правда уже в новых версиях добавили твердые тела которые как то учитывают взаимодействия с газовой средой. Я просто делал вырез в моделе в виде пластины который движется. Задача очень сложная для новичка. Если вы еще даже не сучались со сводимостью решений, лучше поучитесь основам на простых примерах.

Вообще, мне хотелось бы провести моделирование полного цикла срабатывания с начальной точкой - клапан сидит на седле, если кто то может посоветовать в каком направлении двигаться, буду очень благодарен..

Наверное нужно создавать два домена - для закрытого состояния и для открытого, но как настроить расчет я не могу понять, как перестраивать сетку в зависимости от деформации..

В общем вопросов много)))

На счет перестраиваний- adaptive mesh работает только на стационарных задачах. Вы можете только задать что сетка деформируется, и когда она заменяется на другую. Я давно с таким не запаривался.))
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 2 месяца спустя...

Уважаемые форумчане, спустя пол-года решил вернутся к этому вопросу..

И столкнулся на этот раз с новым вопросами, можете ли просмотреть уравнения, которые я задавал для решения задачи движущегося клапана, при этом я создал модель клапана приоткрытого на 0,05 мм, а полный ход должен составлять 0,44 мм. В процессе решения возникли проблемы, а именно - тарель клапана под действием силы пружины движется в сторону седла и проходит сквозь него, соответственно это все заканчивается ошибкой. Движение я задавал уравнением, которое посоветовал Darklight, я так понимаю что это из системы уравнений Эйлера... Также возникает вопрос с давлением на входе, я задаю уравнение, которое должно изменять давление в зависимости от времени, но понимает ли ансис переменную t, или нужно расписать что это суммарное время. В общем в приложении прикрепляю файл содержащий основные уравнения.

Всем спасибо за помощь и извините за мое невежество, я учусь ))

Valve relief.txt

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Так подставьте эти уравнения в ваш кейс и посмотрите на решение. Так вы получите ответ намного быстрее.

Вряд ли кто-нибудь тут захочет играть в шарады, угадывая, правильные ли уравнения заданы для некой воображаемой совершенно не описанной задачи :biggrin:

 

Могу в ответ выложить уравнения для аналогичной задачи про клапан и угадывайте себе на здоровье, что где и для чего.

 
LIBRARY:
CEL:
&replace EXPRESSIONS:
Allow Unstructured Mesh = Valve Min Y > Valve Min Y Unstructured Mesh
Disp Denom = 1/tStep^2+kSpring/mValve
Disp Incremental = Disp Numer / Disp Denom
Disp Numer = FFlow/mValve - kSpring*dispValveOld/mValve + velValveOld/tStep
Disp Unseat = 0.1 [mm]
Disp Unstructured Mesh = 1.5 [mm]
Do Mesh Quality Remesh = Allow Unstructured Mesh && (Min Orth < 30 [deg])
Do Structured Remesh = !Allow Unstructured Mesh && (Valve Min Y - areaAve(Mesh Displacement Y)@Valve > Valve Min Y Unstructured Mesh )
Do Unstructured Remesh = Allow Unstructured Mesh && (Valve Min Y - areaAve(Mesh Displacement Y)@Valve < Valve Min Y Unstructured Mesh )
FFlow = force_y()@Valve
FUnseat = kSpring * Disp Unseat
Inflow Total Pressure = 10[atm] *0.5*(1-cos(2*pi*t/(period)))
Mesh Stiffness = 1.-((Wall Distance -minVal(Wall Distance )@Valve Domain) / (maxVal(Wall Distance )@Valve Domain-minVal(Wall Distance )@Valve Domain+1e-15[m]))^2
Min Orth = minVal(Orthogonality Angle )@Valve Domain
Reseated = Valve Min Y < Valve Min Y Unseated
Unseated = FFlow > FUnseat
Valve Min Y = minVal(Global Y Coordinate)@Valve
Valve Min Y Seated = 0.01 [m]
Valve Min Y Unseated = Valve Min Y Seated + Disp Unseat
Valve Min Y Unstructured Mesh = Valve Min Y Seated + Disp Unstructured Mesh
dispValveOld = areaAve(Total Centroid Displacement Y)@Valve + Disp Unseat
kSpring = 3000 [N/m]
mValve = 5 [g]
period = 10 [s]
tStep = 0.05 [s]
tTotal = period
velValveOld = areaAve(Mesh Velocity v)@Valve
ynew = y + Disp Incremental
END
END
END
 
 

 

Изменено пользователем piden
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




×
×
  • Создать...