Определение усилия необходимого для перемещения шарика

[maaaxxx 0]

Пытался решить задачу следующую задачу в CFX:

Имеется шарик который прижимается к одной из втулок под дейсвтием давления рабочего тела - воздух.
В полости которую шарик перекрывает действует атмосферное давление.
На пример, будем считать что на входе давление 100 кгс/см^2, в другой полости давление атмосферное - примем равным 1 кгс/см^2.
Мне необходимо определить усилие на пути шарика между двумя втулками, когда его будет толкать шток.
Т.е. начиная с усилия для отрыва от верхней втулки до момента когда шарик должен будет прижаться к нижней втулки.
Эскиз прилагается.
Решение задачи хотелось бы в динамике.

Так вот CFX говорят не позволяет полностью перекрыть поток, т.е. смоделировать полный рабочий цикл: шарик прижат к одной из втулок под действием давления рабочего тела. Затем на него начинает воздействовать внешняя сила, под действие которой шарик начинает перемещаться из одного положения в другое крайнее. Т.е. до тех пор пока не прижмется к другой втулки и не перекроет поток из одной полости в другую.

А в идеале хотелось бы, чтобы из другой полости с определенным объёмом, например, 8 см^3 происходил сброс до тех пор пока давление не станет равным атмосферному.

Нашел туториал где перемещается рабочее тело аналогично CFX под названием dynamic mesh.

Ранее с fluent не работал, поэтому подскажите направление, где есть пример с полным перекрытием потока.

Буду благодарен за любые подсказки.

[a_schelyaev 367]

По большому счету CFX и Fluent близнецы братья. Чисто методически подход к решению будет одинаковым.

Необходимо перестраивать сетку, чтобы аккуратно разрешить участок пространства между шариком и посадочным отверстием (втулкой).

Вы запросто можете упереться в качество сетки.

Воздух должен быть полностью сжимаемым, чтобы когда шарик запрет проточную часть, то не всплыли численные проблемы.

[German_psv 20]

Сначала о хорошем.

Необходимо будет применить модель SDOF. 

Эта модель позволит реализовать вычисление сил от потока воздуха,

действующих на шарик, на основании которых вычисляется перемещение шарика.

Модель SDOF реализуется с помощью UDF. 

В UDF можно дописать код, с помощью которого будут  записываться в файл

параметры движения шара, включая и силы.

Обычно SDOF применяется с треугольными сетками, которые перестраиваются 

в процессе движения тела (в данном случае - шар).

 

Теперь о плохом.

Согласно вашей задаче в процессе движения шарик должен будет прижаться ко втулке.

Вот это во Флуенте недопустимо. Необходимо оставить хотя бы небольшой зазор между шариком и втулкой, в котором должна быть сетка.

 

Т.е. контакты между движущимися телами недопустимы.

Когда тела приближаются и начинает сжиматься последняя ячейка сетки между ними,

Флуент останавливается и пишет ERROR

 

Аналогично отрыв шарика от втулки тоже нельзя смоделировать

 

PS

Есть другие программы, в которых контакт движущихся тел допустим.

Например, LS-DYNA

Спросите у спецов, можно ли в этой программе реализовать

SDOF.

[dronm 26]

http://www.ex.ua/822495958792

[maaaxxx 0]

Начал рассматривать tutorial fluent  с подвижными сетками. Так вот возник вопрос для задания движения тела для каждой отдельной задачи необходимо писать функцию? Напрямую во Fluent нету опции задания движения?

И ещё вопрос где можно посмотреть на "скользящие интерфейсы" - я так понимаю их можно будет применить при имитации полностью закрытого клапана.

[Yuri69 1]

Задать движение можно только через udf или "профиль". Скользящие интерфейсы, наверное, в примерах про турбомашины (ротор-статор).

[German_psv 20]

Посмотрите в Ansys Fluent Tutorial Guide учебный пример Chapter 15: Using Dynamic Meshes

Там как раз шарик движется и закрывает отверстие - устройство типа клапан (valve)

[maaaxxx 0]

German_psv в этом туториале происходит движения шарик без полного перекрытия потока.

[German_psv 20]

Да, я это раньше уже отмечал в отношении Флента.

 

Ссылаясь на этот пример, я имел ввиду ответ на ваш вопрос:

"вот возник вопрос для задания движения тела для каждой отдельной задачи необходимо писать функцию? 

Напрямую во Fluent нету опции задания движения?"

 

PS

Во Флуенте есть всего четыре примера

с динамическими сетками.

Из них два - с SDOF