ПО для потенциального течения несжимаемой жидкости

[Astor 0]

В моей практике постоянно возникают вопросы, связанные с решением задач для потенциального течения несжимаемой жидкости в системах трубопроводов.

Решение подобного класса задач с использованием CFD, безусловно, позволяет получать решения, имеющее хорошую сходимость с экспериментальными данными, но требует больших вычислительных затрат для сложной геометрии и, следовательно, времени.

В некоторых случаях условия задачи позволяют свести решение к 2-х мерной постановке. В этом случае мне необходимо решать задачу для 2-х мерной многосвязной области для потенциального течения несжимаемой жидкости.

Для такого класса течений существуют аналитические методы решения. Широкое распространение получили методы Кристоффеля-Шварца и функций Грина.

При описании границ при помощи полигональной геометрии возможно получение численно-аналитического решения конформным отображением на известные канонические области в виде гармонических функций.

Для односвязных областей программирование решения нахождения потенциального поля несжимаемой жидкости задача вполне выполнимая. Что мне и удалось программно реализовать. Но это описание течения в одном трубопроводе.

Мне необходимо получить распределение в системе трубопроводов. Следовательно, область многосвязная.

В литературе и интеренете существует много информации о построении такого решения для многосвязных областей методами Кристоффеля-Шварца или функций Грина. См. прикрепленный рисунок, изображаюший общую постановку вопроса.

Меня интересует следующий вопрос.

Существет ли программное обеспечение, способное проводить решение для потенциального течения несжимаемой жидкости для многосвязных областей методами Кристоффеля-Шварца или функций Грина?

Если оно существует, то как оно называется и где его можно найти?

Заранее благодарен, Astor.

[Miki 3]

что то не совсем понятно,

Вам требуется решить задачу с трубопроводами или решить ее с помощью этих методов ?

ибо существуют достаточно простые проги для расчета подобных задач

например

<noindex>жать сюда</noindex>

[Astor 0]

Дело в том, что задача определения распределения потока по трубопроводам с использованием CFD у меня решена. Но для каждых новых геометрических характеристик и соответствующего режима течения приходится проводить расчет заново, а это требует времени и вычислительных затрат.

Поэтому мой начальник и требует поиска менее ресурсоемких методов решения, а методы Кристоффеля-Шварца и функций Грина - это первое, что сразу вспомнилось со времен университетской скамьи. Вот еще метод мультиполей или дискретных вихрей пришел в голову. Но большинство этих методов имеют свои ограничения (потенциальность и т.п.), поэтому это сразу сужает сферу их применения, т.к. в большинстве случаев течение турбулентное и нестационарное.

Использование именно этих методов для меня не принципиально.

Судя по описаниям программного комплекса Bos Fluid он использует упрощение о том, что жидкость или газ в трубе представляют одномерный поток, т. е. отсутствует распределение свойств потока по поперечному сечению.

Это похоже на реализацию теории одномерной волны, которая дает возможность моделировать стационарные и нестационарные потоки в замкнутых изолированных системах трубопроводов.

Интересно, существуют ли в мировой практике другое подобного рода ПО по аналогии с тем, как основной рынок CFD разделен между Fluent-ом, CFX-ом и Star-CD?

Может быть есть более широко распространенное ПО в данной области, "доступное" для нормального советского человека?

==> Miki

В свое время, вы обращали мое внимание на то, что распределение расходов по трубопроводам определяется максимально "зажатыми" участками в них.

Насколько допустимо будет использование ПО наподобие Bos Fluid, которое рассматривает газ в трубе как одномерный поток?

В том смысле, что в этом случае не будет учитываться распределение свойств потока по поперечному сечению, и для разных суммарных расходов на входе у меня будут одни и те же соотношения между расходами по трубопроводам.

Изменено 10 мая 2005 пользователем Astor

[Legeya 0]

Ув. Astor, к сожалению не поддержать Вашу интеллектуальную беседу, так как я пока-что студент( дипломник ), а обращаюсь к вам за помощью

Вы написали в первом своем послании:

"В литературе и интеренете существует много информации о построении такого решения для многосвязных областей методами Кристоффеля-Шварца или функций Грина."

Не могли бы Вы уточнить где указанная информация в интернете находиться. Видете ли, я пишу диплом и главной задачей в нем является нахождения конфорного отображения произвольного многоугольника на каноническую область. Общей теории по интегралу Кристоффеля-Шварца у меня много, но по практическим методам - нет.

Буду рад любым ссылкам, информации или просто совету. Заранее спасибо.

[Astor 0]

Лучшим выходом для вас является использование toolbox-а под Matlab, в котором полностью реализована численная схема конформного отображения произвольного многоугольника на каноническую область при помощи интеграла Кристоффеля-Шварца.

Вот линк по которому можно скачать свежую версию этого ПО и документацию по нему <noindex>http://www.math.udel.edu/~driscoll/software/</noindex>

Программка имеет незатейливый графический интерфейс и проста в освоении. А самое главное, что можно открыть любой M-файл и увидеть как алгоритмически реализовано преобразование на конкретную каноническую область.

Желаю успехов, Astor.

[Legeya 0]

Спасибо !!!