1403 / 4 лабораторная работа (стр.45) вариант 19
.pdf
Рис. 4. Выбор граней для создания заглушек
5. Для задания подобластей течения жидкости нажимаем ПКМ на Под-
области течения 
в дереве проекта и выбираем Добавить подобласть течения…, после чего указываем наружную область (рис. 5). Для задания внутренней области повторяем этот пункт, но выделяем внутреннее про-
странство теплообменника (рис. 6).
Рис. 5. Внешняя подобласть течения жидкости
Рис. 6. Внутренняя подобласть течения жидкости
31
6. Скорректируем тип задачи. Для этого в командном меню нажимаем на вкладку Общие настройки 
, затем в появившемся меню выбираем команду Тип задачи и выставляем необходимые параметры (рис. 7).
В этом же окне переходим в раздел Материал→Металлы и выбираем
Алюминий. После этого нажимаем Ок.
Рис. 7. Условия на стенках
7. Задаем граничные условия.
7.1. На входе внешнего потока: нажимаем ПКМ на раздел Граничные условия 
и выбираем Добавить граничное условие…. Выделяем внут-
реннюю поверхность на входе внешнего потока, задаем Скорость на вхо-
де V1 и температуру T1 согласно варианту (рис. 8).
7.2. На выходе внешнего потока: повторяем прошлую операцию, выделяем внутреннюю поверхность и выбираем Статическое давление на выходе, рав-ную скорости на входе (рис. 9).
32
Рис. 8. Задача входных параметров у внешнего потока
Рис. 9. Задача выходных параметров у внешнего потока
7.3. На входе внутреннего потока: нажимаем ПКМ на раздел Гранич-
ные условия 
и выбираем Добавить граничное условие…. Выделяем
внутреннюю поверхность на входе внешнего потока, задаем Скорость на
входе V2 и температуру T2 согласно варианту (рис. 10).
33
Рис. 10. Задача входных параметров у внутреннего потока
7.4. На выходе внутреннего потока: повторяем прошлую операцию,
выделяем внутреннюю поверхность и выбираем Статическое давление
(значения давления и температуры остаются без изменений) (рис. 11).
Рис. 11. Задача выходных параметров у внутреннего потока
8. Для дальнейшего расчета газодинамического анализа необходимо задать цели, соответствующие анализу. Для этого в дереве построений
34
ПКМ нажимаем на команду Цели→Добавить глобальные цели и отмеча-
ем галочками интересующие нас параметры (рис. 12). В данной лабора-
торной работе нас интересуют статическое давление, полное давление,
динамическое давление, температура и плотность. Соответственно нашим требованиям выставляем галочки.
Рис. 12. Задача глобальных целей
9. Для создания сетки в меню команд ПКМ нажимаем на раздел Сетка,
затем в появившемся контекстном меню выбираем команду Глобальная сетка. В появившемся слева окне выставляем настройки сетки на 3 и нажи-
маем галочку в верхней части панели 
. После выполнения всех команд программа задает шероховатость по всей поверхности детали.
10. После создания сетки и шероховатости необходимо запустить рас-
чет. Для этого в командном меню нажимаем на команду Запустить
.
11. После этого на экране появляется меню Запуска, в котором нужно установить параметры расчета (рис. 13).
35
Рис. 13. Меню Запуска
12. Нажимаем на кнопку Запустить, и программа автоматически начинает процесс расчета газодинамического анализа (рис. 14).
Рис. 14. Процесс расчета анализа
13. Для вывода результатов расчета на экран в командном меню нажи-
маем ПКМ на команду Картина в сечении, после нажимаем на команду
Добавить. В появившемся левом окне настраиваем вывод изображения для
Давления (рис. 15, 16). Данную операцию повторяем для скорости (рис. 17),
36
температуры (рис. 18) и плотности. После того как результаты сохранены, то
Картину в сечении можно скрыть, нажав по ней ПКМ.
Рис. 15. Добавление Картины в сечении
Рис. 16. Давление
Рис. 17. Скорость
37
Рис. 18. Температура
14. Проект сохраняем в папку студента. Для этого нажимаем
Файл→Сохранить как…→Сохранить.
Содержание отчета
1.Титульный лист.
2.Цель работы.
3.Описание работы.
4.Этапы выполнения работы.
5.Результаты расчета: давление, скорость и температура.
6.Вывод.
Контрольные вопросы
1.Особенности и возможности Solidworks Flow Simulation.
2.Основные этапы выполнения теплового анализа в Solidworks.
3.Для чего нужно устанавливать заглушки?
4.Какие граничные условия задаются в данный работе?
5.Что такое массовый расход?
6.Способы визуализации и анализа полученных результатов расчета.
7.Какие выводы можно сделать по полученным результатам?
38
Список рекомендуемой литературы
1. SolidWorks. Компьютерное моделирование в инженерной практике /
А. А. Алямовский [и др.]. – М. : БХВ-Петербург, 2006. – 800 c.
2. Дударева, Н. Ю. SolidWorks. Оформление проектной документа-
ции (+ CD-ROM) / Н. Ю. Дударева, С. А. Загайко. – М. : БХВ-Петербург,
2009. – 384 c.
3. Соллогуб, А. В. SolidWorks 2007. Технология трехмерного модели-
рования (+ CD-ROM) / А. В. Соллогуб, З. Сабирова. – М. : Гостехиздат,
2007. – 352 c.
4. Логинов, А. В. Процессы и аппараты химических и пищевых про-
изводств : пособие по проектированию / А. В. Логинов, Н. М. Подгорнова,
И. Н. Болгова. – Воронеж : ВГТА, 2003. – 264 с.
5. Лащинский, А. А. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры : справ. / А. А. Лащинский, А. Р. Толчинский ; под ред. Н. Н. Ло-
гинова. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л. : Машиностроение, 1970. – 753 с.
6. Дытнерский, Ю. И. Основные процессы и аппараты химической технологии : пособие по проектированию / Ю. И. Дытнерский, Г. С. Бори-
сов, В. П. Брыков. – 2-е изд., перераб. и допол. – М. : Химия, 1991. – 496 с.
7. Теплообменное оборудование и системы охлаждения компрессор-
ных, холодильных и технологических установок : учеб. пособие для вузов по направлению 150800 «Гидравлическая, вакуумная и компрессорная техника» / И. А. Январев [и др.]. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2005. – 392 с.
8. Касаткин, А. Г. Основные процессы и аппараты химической техно-
логии : учебник для вузов / А. Г. Касаткин. – 10-е изд., стер., дораб. – М. :
ООО ТИД «Альянс», 2004. – 753 с.
39
2. ИНЖЕНЕРНЫЙ АНАЛИЗ В ПРОГРАММНОЙ СРЕДЕ ANSYS
ANSYS – универсальная программная система конечно-элементного (КЭ) анализа, является довольно популярной у специалистов в области компьютерного инжиниринга (CAE, Computer-Aided Engineering) и КЭ решения линейных и нелинейных, стационарных и нестационарных пространственных задач механики деформируемого твёрдого тела и механики конструкций (включая нестационарные геометрически и физически нелинейные задачи контактного взаимодействия элементов конструкций), задач механики жидкости и газа, теплопередачи и теплообмена, электродинамики, акустики, а также механики связанных полей.
Начиная с 10-й версии, в комплект программных продуктов ANSYS добавлена программная среда Workbench – универсальный инструмент для структурирования и контроля решения задач. В ее состав входит несколько удобных и простых в освоении инструментов для создания геометрии любой сложности, а также сетки конечных элементов, ориентированной на конкретный тип анализа. Workbench без труда позволяет создать геометрию объекта (в том числе с помощью параметрических функций), сетку КЭ и связать, например, тепловой и структурный анализ в рамках одного проекта с возможностью последующего редактирования параметров на любой стадии. Кроме того, эта программная среда дает возможность экономить время путем исключения ручной передачи файлов и перерасчета.
ANSYS Workbench предоставляет мощные методы для взаимодействия с семейством решателей ANSYS. Эта среда обеспечивает уникальную интеграцию с CAD-системами в процессе проектирования.
В среду ANSYS Workbench входит несколько различных приложений (некоторые из них):
Mechanical – приложение для выполнения структурного и теплового анализа с использованием решателя ANSYS. Наложения сетки на область расчета также включено в Mechanical.
40