Помогите решить задачу CFD

[o-go-go 0]

Здравствуйте!

 

Какую неделю, а то и месяцы не могу создать модель расчета газостатического подшипника, т.е. с внешней подачей под давлением газа.

Цель:

1) получить данные по давлению на груз и его распределению; 

2) рассчитать массовый расход газа в целом.

 

Первоначальные условия:

- толщина зазора между подшипником и грузом известна, фиксирована;

- газ подается с определенной скоростью;

- известно расстояние между входящими отверстиями;

- размер площадки подшипника на порядки больше расстояний между входящими отверстиями.

 

Как я уже пробовал считать:

- цельный pattern  проблематично в Ansys т.к. трудно назначать inlet, wall входящих отверстий и сетка "нехорошая"

- в ICEM CFD подготовил "хорошую" сетку для повторяющейся части, отправил во Fluent, но возникли проблемы с periodic translate - не смог указать границу outlet, и сформулировать Specify Mass flow/ Pressure gradient.

 

Вопрос: вообще возможно подобное смоделировать, упростить расчет, возможно, в какой-либо другой программе?

 

 

[soklakov 1 475]

Если газ подается с определенной скоростью и, наверняка, плотностью, то массовый расход известен.

А распределение давления получить не должно быть больших проблем.

Зачем у Вас вообще периодические ГУ?

[Bonusfrag 104]

Видимо, хотели решить только маленький кусочек....

Но тут можно сократить только до 1/4 части, используя плоскости симметрии.

 

Остальное решается целиком. 

 

Ps - во FlowVision можно было бы порешать в полной постановке - с подвижным грузом.

[a_schelyaev 366]

Небольшой материал по газодинамическим, в том числе, подшипникам в FlowVision.

Thrust bearing.pdf

[o-go-go 0]

Действительно, расчет массового расхода известен.

Если делать паттерн (матрицу), то при кол-ве неск. сотен, а то и тысяч отверстий, сложно назначать граничные условия, создавать сетку ( может ума не хватает, я только начал осваивать fluent, icem cfd). Сетка получается некачественная.

Я делал вот как: выбирал одну полоску, назначал симметрию по центрам отверстий и т. п. см. на рис.

И получалось распределенное давление вдоль оси Z.

 

Я думаю, что если в идеале смоделировать целиком, то в центре будет пятно повышенного давления.

 

 

Спасибо за FlowVision, Thrust bearing.pdf .

 

 

Да я в общем-то и задумал 1/4 подшипника решать, одну полоску от симметрии до outlet посчитать.

В icem cfd сделал блочную сетку, можно сказать идеальную, осталось прокинуть вдоль (? в icem cfd или fluente) и посчитать, но... как?! 

[kristeen 355]

Мысли вслух:

Кажется, распределение давления на поверхности под грузом будет зависеть от уровня абстракции модели. Если задавать одинаковый фиксированный расход через каждое отверстие, то получим в центре повышенное давление. В реальной же конструкции газ на "вход" в отверстия поступает из единой емкости, т.е. расход через каждое отверстие будет зависеть от давления на его выходе. Расход через отверстия, которые ближе к краю, будет больше, в некоторой степени компенсируя более низкое давление в той области.

[soklakov 1 475]

Вы уже решили эти задачи?:

1. Труба. На входе расход, на выходе давление.

2. Тоже самое, но труба разветвляется на двое.

 

П.С. Чтобы делать хорошую сетку, необязательно юзать Icem. Глядишь, быстрее будет.

[kristeen 355]

1. Труба. На входе расход, на выходе давление.

 

Я бы добавил про задачу дросселирования через малое отверстие.

 

 

необязательно юзать Icem. Глядишь, быстрее будет.

 

Поддерживаю. Геометрия выглядит довольно простой.. Можно использовать multizone + inflation в WB. А через named selection можно очень быстро выбрать нужные поверхности по заданному критерию, потом они будут видны в солвере. Прикладываю простой проект с сеткой (14.5).

 

 

В 15.0 заявлена возможность делать сборки из сеток. Сам еще не опробовал, т.к. по некоторым соображениям все еще сижу на 14.5.

[o-go-go 0]

Спасибо за ваши мысли, предложения. Буду пробовать.

 

"В 15.0 заявлена возможность делать сборки из сеток."  Где почитать, в хелпе есть, как по англ.?

[kristeen 355]

Где почитать

http://www.ansys.com/Products/ANSYS+15.0+Release+Highlights/Structures/Model+Assembly+Re-Uses+&+Combines+Legacy+Models+15-0

 

UPDATE:

Добавлю, что в самом CFX можно было соединять различные сетки через интерфейсы испокон веку. Недостаток -- интерфейсы нужно задавать вручную, а если их очень много, то это довольно утомительно.

[o-go-go 0]

Спасибо!