Реферат на тему Моделирование газодинамических процессов в программном комплексе SolidWorks Flow Simulation

Содержание:

Введение……………………………………………………………………………………………. 3
1. Общее описание программы……………………………………………………………. 5
2. Возможность использования
программы для моделирования процессов в ДВС…………………………………………………………………………………………………………… 9
3.
Возможность применения программы для моделирования процессов горения…………………………………………………………………………………………………………. 11 3.1. Описание………………………………………………………………………………… 11
3.2. Ограничения SOLIDWORKS
Flow Simulation……………………………. 13 4. Примеры
использования программы……………………………………………… 14
Заключение………………………………………………………………………………………. 16
Список
литературы…………………………………………………………………………… 17

Введение:

Введение

Вычислительная гидродинамика (CFD) — это отрасль
прикладной науки, в которой используются компьютерные численные методы для
решения проблем потоков жидкости и теплопередачи. Эти проблемы обычно являются
сложными, поэтому решения в закрытой форме недоступны. CFD обычно включает три
общих этапа: предварительную обработку, моделирование и постобработку. Эти шаги
могут быть выполнены с использованием отдельного программного обеспечения для
каждого шага или с помощью более интегрированных программных пакетов.
SOLIDWORKS Flow Simulation имеет интегрированные возможности для всех трех
этапов. Кроме того, SOLIDWORKS Flow Simulation прошел процесс проверки и
проверки. [1]

На этапе предварительной обработки определяется основная
схема проблемы. Это включает определение вопросов, на которые нужно ответить.
Например: какова температура куска дерева, который подвергается теплопередаче
от расположенного поблизости прибора, производящего тепло? Также включено
определение того, что программное обеспечение способно моделировать физические
явления, присущие анализируемой проблеме, — процесс, называемый валидацией.
Первоначальная работа также включает установление границы интересующего объема.
Например, объем, определяемый внутренней частью дымохода и вытяжной трубы.
Необходимо определить другие достаточные граничные условия, такие как скорость
потока, коэффициенты теплопередачи, температуры, давления и т. Д., Чтобы
обеспечить полное определение физических входных данных для программного
обеспечения моделирования. Создание геометрии модели должно быть выполнено на
этапе предварительной обработки. Геометрия модели должна создаваться с учетом
ее возможного использования в CFD, чтобы избежать излишне сложной геометрии,
которая усложняет построение сетки, увеличивает время вычислений, но мало или
ничего не добавляет к повышению точности моделирования.

Одна из
важных задач предварительной обработки — создание компьютеризированной модели
интересующей геометрии и разделение ее на множество небольших объемов или
ячеек. Этот процесс называется построением сетки. Процесс создания сетки
выполняется с помощью специализированного программного обеспечения. Выбор
подходящего размера сетки, который может варьироваться в выбранных частях
модели в зависимости от ввода пользователя, является важной функцией, так как
он может повлиять на точность моделирования. Изменение размера сетки в ходе
нескольких прогонов моделирования является нормальной частью моделирования CFD
для проверки изменчивости выходных данных с размером сетки. Некоторые проблемы
можно упростить и проанализировать в двух измерениях, где моделируемая
геометрия представляет собой двухмерную плоскость глубиной в один элемент.

Целью
данной работы является Анализ пакета SolidWorks Flow Simulation

Для достижения цели в работе
описано моделирование
газодинамических процессов в программном комплексе и поставлены задачи: 1. Произвести описание программного продукта

2. Проанализировать возможности программы

3. Привести пример использования

Заключение:

В ходе проведенной работы было выявлено,
что для определения требуемых входных данных
проводится фактическое моделирование. CFD, включая SOLIDWORKS Flow Simulation,
обычно использует уравнения Навье-Стокса в качестве математической модели для
соотнесения обмена массой, импульсом и энергией между отдельными ячейками, а
также путем одновременного решения и суммирования интересующего объема в целом.
Это итеративный процесс, который может быть сложным в вычислительном отношении,
требуя хорошей вычислительной мощности компьютера. Для некоторых проблем процесс
моделирования может занять от нескольких минут до часов. Точные методы, с
помощью которых решаются эти уравнения, являются специализированной областью
непрерывного развития, выходящей за рамки данной статьи. Для получения
дополнительных сведений о внутренней работе программного обеспечения Flow
Simulation читатель может обратиться к Техническому справочнику по SOLIDWORKS
Flow Simulation 2017.

Цель работы достигнута, задачи выполнены в полном объеме

Фрагмент текста работы:

1. Общее описание программы.

Engineering
Fluid Dynamics (EFD) — это новое поколение программного обеспечения для
вычислительной гидродинамики (CFD), которое позволяет инженерам-механикам
моделировать потоки жидкости и теплопередачу с помощью мощных, интуитивно
понятных и доступных 3D-инструментов. Инженерная гидродинамика определяется
техническими критериями и целями, поэтому каждый инженер по продукту может
получить техническую информацию, необходимую для ответа на вопросы, возникающие
в процессе разработки продукта.

SOLIDWORKS®
Flow Simulation основан на той же математической основе, что и традиционное
программное обеспечение вычислительной гидродинамики (CFD), но ключевые
преимущества выделяют SolidWorks Flow Simulation, делая его более быстрым и
простым в использовании, но при этом предоставляя надежное и высокоточное
решение.

Основные
преимущества пакета:

1. Возможность
анализировать, используя существующую геометрию.

В
большинстве традиционных программ CFD необходимо существенно изменить настройки,
а затем перенести существующие модели САПР в другую программу, чтобы создать
модель для анализа. Основная причина в том, что традиционные программы CFD
требуют значительного ручного вмешательства. Процесс перевода может работать
для 80 процентов геометрии, но остальное нужно воссоздавать или упрощать
вручную.

Некоторые
пользователи сообщают, что тратили дни впустую в ожидании передачи своей модели
— если это вообще удастся! Поэтому многие пользователи сочли более надежным
начать с нуля, создав геометрию в программе CFD (хотя эта деятельность также
требует значительных затрат времени). Недавно компания, тестирующая
традиционный инструмент, популярный в аэрокосмической отрасли, сообщила о
разнице в две недели по сравнению с двумя днями с технологией SOLIDWORKS Flow
Simulation. Они сообщили, что потратили большую часть своих двух недель,
пытаясь внедрить свою геометрию в свой текущий традиционный инструмент CFD. Но
та же самая сложная геометрия была перенесена в SOLIDWORKS Flow Simulation и
проанализирована менее чем за два дня — значительная экономия.

Основное
отличие состоит в том, что SOLIDWORKS Flow Simulation использует собственные
данные 3D CAD SOLIDWORKS непосредственно для моделирования потока жидкости.
Жидкая область автоматически создается на основе геометрии, а затем
автоматически обновляется при любых изменениях конструкции. Условия потока
определяются непосредственно в модели SOLIDWORKS CAD и организованы аналогично
другим проектным данным в дереве элементов. В результате исходная модель САПР
SOLIDWORKS изначально используется для анализа с помощью SOLIDWORKS Flow
Simulation, что позволяет сэкономить время на подготовку и обеспечить учет
обновлений проекта при анализе CFD .

2. Возможность
анализировать сложную геометрию

Чтобы
понять, как проект ведет себя в реальных условиях, необходимо смоделировать его
производительность в операционной среде. Все поставщики аналитических
материалов рекомендуют дефектные модели. Но тогда как узнать, как далеко зайти
и будут ли результаты анализа действительно отражать полевые условия?
SOLIDWORKS Flow Simulation чрезвычайно надежен и может обрабатывать очень
сложные геометрические формы. Он может легко обрабатывать геометрии САПР,
содержащие узкие щели и острые углы, без необходимости повреждать модель .

3. Простое
создание сетки