Воздушным потоком на объект

[Hitchok 38]

Здравствуйте. 

Интересует реализация следующей задачи:

Необходимо подать воздух через трубку диаметром 20 мм и длиной 40 мм на отражатель. Как проще всего это сделать, чтобы потом можно было просто менять отражатели (их форму) и смотреть как ведет себя воздушный поток после отражателей?

В Flow Simulation никогда не работал, а время с диссертацией поджимает  .

Но частенько работаю в Компас 3d и все модели, которые необходимо апробировать во Flow Simulation, созданы в нем.

Спасибо!

Изменено 18 октября 2016 пользователем Hitchok

[Hitchok 38]

Вот пример отражателя

Изменено 18 октября 2016 пользователем Hitchok

[piden 2 874]

1. Сделать упражнения по flow simulation, которые идут с программой.

2. Импортировать геометрию

3. Настроить и выполнить один расчет

4. Импортировать все формы отражателей в одну сборку, насоздавать конфигураций, чтобы в каждой был активен только один отражатель

5. Скопировать расчет flow simulaation для каждой конфигурации, через менеджер запустить все расчеты

6. Сравнить результаты, можно через встроенный функционал сравнения.

 

чтобы потом можно было просто менять отражатели (их форму) и смотреть как ведет себя воздушный поток после отражателей?

Что именно исследуется?

[Hitchok 38]

piden, спасибо за ответ! 

В общем суть такова: необходимо "создать" отражатель или сопло для распределения воздуха. Это сопло крепится к трубке диаметром 20 мм (или отражатель, но тогда он крепится под трубкой, т.е. под потоком воздуха), затем подается воздух 20 м/с (в реале, в эксперименте, будут присутствовать механические примеси в виде муки). Это сопло или отражатель располагается на расстоянии 25 мм от поверхности земли, необходимо чтобы воздушный поток равномерно "распылялся" на ширину 500 мм, при этом так, чтобы во всех направлениях поступало одинаковое количество (одинаковый объем) воздуха.

Т.е. необходимо равномерно распределить пылевоздушную смесь по поверхности шириной 500 мм. Во Flow Simulation хочу сначала добиться равномерного распределения воздушного потока, как только цель будет достигнута - модель отправится на 3d печать, а затем на проведение реальных экспериментов с учетом муки.

Изменено 18 октября 2016 пользователем Hitchok

[piden 2 874]

Это сопло или отражатель располагается на расстоянии 25 мм от поверхности земли, необходимо чтобы воздушный поток равномерно "распылялся" на ширину 500 мм, при этом так, чтобы во всех направлениях поступало одинаковое количество (одинаковый объем) воздуха.

Интересная задача.

Насколько я понял, цель - равномерно нанести муку на площадку 500мм шириной. Длина площадки не оговаривается.. Но равномерно нанести муку и добиться "равномерного распределения воздушного потока" - не обязательно одна и та же задача. Первое можно получить и другими способами. А во втором случае критерий сформулирован не четко)

 

Еще возможные ограничения: сопло неподвижно, движется лента конвейера под ним / сопло подвижно, может перемещаться по нескольким осям.

 

Будет полезно перед использованием CFD хорошенько подумать) Рисунок из первого поста подразумевает, что мука не будет нанесена на площадку непосредственно под отражателем.

[Hitchok 38]

piden, спасибо за проявленный интерес к задаче.

Я не стал описывать задачу детально , т.к. не думал что Вас она заинтересует, и все ее детали, а также область применения не описал, но видя что она Вас "затронула" опишу:

Область применения - сельское хозяйство.

Существует рабочий орган - плоскорежущая лапа. Она предназначена для обработки почвы на глубину до 30 см без оборота верхнего слоя почвы (в отличии от плуга, который почву оборачивает на определенный угол). Данная лапа проходя под почвой разрушает ее и тем самым увеличивает ее плодородие. Когда эта лапа проходит под землей образуется "подлаповое пространство", т.е. лапа поднимает определенный слой почвы, затем после прохода земля "осыпается" с нее. Вот в это подлаповое пространство, шириной 500 мм, равной ширине самой лапы, необходимо подать пылевидные удобрения (фосфоритную муку). 

Нюансы: лапа движется, т.е. движется и распределитель с трубкой (трубка - это тукопровод).

Еще возможные ограничения: сопло неподвижно, движется лента конвейера под ним / сопло подвижно, может перемещаться по нескольким осям.

 

Будет полезно перед использованием CFD хорошенько подумать) Рисунок из первого поста подразумевает, что мука не будет нанесена на площадку непосредственно под отражателем.

 

сопло движется вместе с лапой,двигается только по направлению движения орудия (например, только по оси Х), отсюда Ваши "возможные ограничения" рассеиваются.

Но равномерно нанести муку и добиться "равномерного распределения воздушного потока" - не обязательно одна и та же задача. Первое можно получить и другими способами. А во втором случае критерий сформулирован не четко)

 

Здесь я делаю некоторое допущение: добившись равномерного распределения воздушного потока во всех направлениях, будет подразумеваться что и мука, присутствующая в потоке, будет равномерно распределяться вместе с ним.Качество распределения муки будет оцениваться уже экспериментально, т.к. виртуально данная задача тяжело-осуществима. 

Изменено 18 октября 2016 пользователем Hitchok

[Degen1103 25]

Рекомендую диффузор с лопатками.

[Hitchok 38]

Фото в студию :). Как выглядит и как работает?

[AlexKaz 1 821]

Когда эта лапа проходит под землей образуется "подлаповое пространство", т.е. лапа поднимает определенный слой почвы, затем после прохода земля "осыпается" с нее. Вот в это подлаповое пространство, шириной 500 мм, равной ширине самой лапы, необходимо подать пылевидные удобрения (фосфоритную муку).

А можно пару дилетантских вопросов? Воздух из "подлапового пространства" уходит через 30 сантиметровый слой почвы? Модель Вы делаете замкнутой под размер воздушного кармана? Я ничего в этом не понимаю, просто у меня складывается ощущение, нагнетаемый через трубку воздух будет колбасить турбулентностью по всему воздушному карману независимо от формы отражателя.

[Hitchok 38]

Модель Вы делаете замкнутой под размер воздушного кармана? 

 

Все верно.

 

Воздух из "подлапового пространства" уходит через 30 сантиметровый слой почвы?

 

Стенки "воздушного кармана" не будут плотными, т.к. почва ,трескается, разрыхляется и т.д., поэтому часть воздуха (избыточное давление) будет выходить на поверхность, но подразумевается что пыль уже осядет или "прилипнет" к почве на пути к выходу на поверхность (почва как бы выступает в роли фильтра).

 

складывается ощущение, нагнетаемый через трубку воздух будет колбасить турбулентностью по всему воздушному карману независимо от формы отражателя.

 

Да, мне тоже так кажется, так как пространство маленькое, а скорость будет ~20 м/с (необходимая для транспортировки муки). Но все же, вначале необходимо все таки распределить воздушный поток равномерно (равномерность - это главный критерий)

Изменено 18 октября 2016 пользователем Hitchok

[Degen1103 25]

Фото в студию :). Как выглядит и как работает?

 

Грубо говоря - как желаемые линии тока при плавном расширении от отверстия к щели. Поскольку площадь щели получается заметно больше площади трубы - то течение диффузорное. Чтоб избежать отрыва и обеспечить более-менее равномерное поле скорости и концентрацию дисперсной фазы - весьма желательны направляющие лопатки. В общем, совсем другая конструкция. Это если, скажем, на конвейер требуется равномерно что-то сыпать. А если, скажем, порошковое пожаротушение какое-нибудь - вполне можно обойтись и дефлектором, как Вы планируете.

[Hitchok 38]

Скоро будут первые результаты :).

Есть пара вопросов:

Я так понял, во Flow Similation (2012) нельзя отследить какой объем воздуха поступает в разных направлениях? Пока отслеживаю равномерность распределения по скоростям, хотя это не то, чего я хотел. Можно ли в качестве цели поставить формулу расхода (объема)?

На сколько точные результаты предоставляет программа и можно ли эти результаты "обнаучивать" (например, выставлять в диссертации)?

Куда лучше двигать ползунок Result Resolution в моем случае? Лучше ли выставлять минимальный зазор вручную? и по какому "критерию" его лучше оценить (т.е. как лучше определить значение, которое необходимо выставить)?

Насколько я понял, в моем случае нужно выставлять External, т.е. наружный анализ, тогда "крышку" нужно поставить только в верхней части трубки (см. рисунок выше)? На выходе никакой крышки не будет, а будут те условия, которые мы выставили в Initial (в Wizard параметры: температура, скорость и давление среды)?

И цель выставлять - "global", т.е. во всей вычислительной области (которую я могу уменьшить до размеров воздушного кармана)?

Доп. вопрос: как можно визуализировать" завихрения?

Изменено 22 октября 2016 пользователем Hitchok

[Bonusfrag 104]

На сколько точные результаты предоставляет программа и можно ли эти результаты "обнаучивать" (например, выставлять в диссертации)? 

 

Сходимость по сетке уже проверили?

[Hitchok 38]

С сеткой разобрался.

Перебрал очень много вариантов и только сейчас узнал о параметрическом исследовании.

Прошу помощи для правильной постановки параметрического исследования. 

В моей модели входной параметр - скорость воздушного потока на входе.

Варьируются геометрические размеры распределителя.

Задача: распределить воздушный поток следующим образом:

т.е. воздушный поток должен "долетать" до края рабочего органа в точках 1 и 1', в точке 2 он должен бить в "пол" и от точки 2 до точек 1 и 1' воздушный поток постепенно должен набирать угол распыла. 

Объяснил как мог, если что спрашивайте. 

Непонятно как правильно поставить цель. Если бы можно было задать целью точку пересечения воздушного потока с поверхностью, то было бы намного проще: например, можно было бы указать точки 1, 1'  и 2..., но тут так не сделаешь как я понял.

Изменено 14 ноября 2016 пользователем Hitchok

[soklakov 1 475]

например, можно было бы указать точки 1, 1'  и 2..., но тут так не сделаешь как я понял

Можно попробовать сменить пост-процессор 

[soklakov 1 475]

В моей модели входной параметр - скорость воздушного потока на входе. Варьируются геометрические размеры распределителя.

Может все-таки, скорость потока зафиксировать? При одной и той же скорости потока изменять геометрию для получения заданного профиля распыла.

 

Какими геометрическими параметрами Вы будете варьировать дело Ваше, но выбор это важный. Учитывая задачу, может быть актуальна оптимизация за счет движения сетки, а не модифицированием геометрии.