
1403 / Chast_2_Kompyuternye_tekhnologii_v_inzhenernom_analize-1
.pdf
Рис. 5. Добавления SOLIDWORKS
3. Чтобы начать анализ, нужно создать новый проект, для этого нажи-
маем на кнопку Новый . В появившемся левом окне оставляем настройки без изменений и нажимаем галочку в верхней части панели
.
4. Для создания заглушек с обоих концов объекта нажимаем на кноп-
ку Создание заглушек на панели инструментов. Слева появится рабо-
чая область, в которой проходит работа с заглушками. Выбираем торце-
вые грани и создаем заглушки (рис. 6), нажимаем галочки в верхней части панели .
Рис. 6. Выбор граней для создания заглушек
5. Зададим граничные условия на входе, выходе и поверхностях стенки. 5.1. На входе: нажимаем ПКМ на раздел Граничные условия и вы-
бираем Добавить граничное условие…. Выделяем внутреннюю поверх-
ность, задаем Скорость на входе V и температуру Tвх согласно варианту
(рис. 7).
21

Рис. 7. Задача входных параметров
5.2.На выходе: нажимаем ПКМ на раздел Граничные условия
ивыбираем Добавить граничное условие…. Выделяем внутреннюю по-
верхность, задаем Полное давление Р и температуру Tвых согласно вари-
анту (рис. 8).
Рис. 8. Задача выходных параметров
5.3. На поверхностях стенки: для того чтобы задать шероховатость по-
верхности, в командном меню нажимаем на вкладку Общие настройки ,
затем в появившемся меню выбираем команду Условия на стенках (рис. 9)
и в графе Шероховатость задаем шероховатость µ согласно варианту.
22

Рис. 9. Условия на стенках
6. Для дальнейшего расчета газодинамического анализа необходимо задать цели, соответствующие анализу. Для этого в дереве построений ПКМ нажимаем на команду Цели→Добавить глобальные цели и отмеча-
ем галочками интересующие нас параметры (рис. 10). В данной лабора-
торной работе нас интересует статическое давление, полное давление, ди-
намическое давление, температура и плотность. Соответственно нашим требованиям выставляем галочки.
Рис. 10. Задача глобальных целей
7. Создадим сетку. Для создания сетки в меню команд ПКМ нажима-
ем на раздел Сетка , затем в появившемся контекстном меню выбира-
ем команду Глобальная сетка. В появившемся слева окне меняем настройки сетки на 4 и нажимаем галочку в верхней части панели .
23

8. После создания сетки и граничных условйи необходимо запустить газодинамический расчет. Для этого в командном меню нажимаем на ко-
манду Запустить .
9. После этого на экране появляется меню Запуска, в котором нужно установить параметры расчета (рис. 11).
Рис. 11. Меню Запуска
10. Нажимаем на кнопку Запустить, и программа автоматически начинает процесс расчета газодинамического анализа (рис. 12).
Рис. 12. Процесс расчета анализа
24

11. Для вывода результатов расчета на экран в командном меню ПКМ нажимаем на команду Картины в сечении, после нажимаем на команду
Добавить. В появившемся левом окне настраиваем вывод изображения для Давления (рис. 13, 14). Данную операцию повторяем для скорости,
температуры и плотности (рис. 15, 16, 17). После того как результаты со-
хранены, Картинку в сечении можно скрыть, нажав по ней ПКМ.
Рис. 13. Добавление Картины в сечении
Рис. 14. Давление
25

Рис. 15. Скорость
Рис. 16. Температура
Рис. 17. Плотность
12. Проект сохраняем в папку студента. Для этого нажимаем
Файл→Сохранить как…→Сохранить.
13. Пункты 1–12 повторяем для второй схемы согласно варианту.
26
Содержание отчета
1.Титульный лист.
2.Цель работы.
3.Описание работы.
4.Этапы выполнения работы.
5.Результаты расчета: давление, скорость, температура и плотность.
6.Вывод.
Контрольные вопросы
1.Назовите основные этапы выполнения газодинамического анализа
вSolidworks.
2.Каким образом уменьшение участка проходного сечения трубопро-
вода влияет на поток газа? Какие процессы при этом возникают?
3.Какие глобальные цели учитываются в расчете?
4.Какие выводы можно сделать по полученным результатам?
5.Какие настройки содержит раздел «Общие настройки»?
27

Лабораторная работа № 3 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕННИКА
В ПРОГРАММНОМ МОДУЛЕ FLOW SIMULATION
Цель работы
Приобретение студентами навыков использования программного ин-
струмента Flow Simulations при проведении анализа упрощенной модели теплообменного аппарата (труба в трубе).
Описание работы
Используя расчетный инструмент Flow Simulation, необходимо смо-
делировать теплообмен в теплообменном аппарате (рис. 1) с известными:
скоростью V1 на входе во внешний поток; температурой Т1 на входе во внешний поток; скоростью V2 на входе во внутренний поток (скорость на выходе равна V2); температурой Т2 на входе во внутренний поток (табл. 1).
Необходимо получить картину распределения давления в теплооб-
меннике, скорость и температуру.
Рис. 1. Схема теплообменника
28
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
Исходные данные |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Вариант |
Скорость V1, |
|
Температура |
|
Скорость V2, |
Температура |
м/с |
|
Т1, оС |
|
м/с |
Т2, оС |
|
|
|
|
||||
1 |
0.1 |
|
15 |
|
0.02 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
0.15 |
|
25 |
|
0.03 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
0.2 |
|
35 |
|
0.04 |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
0.25 |
|
45 |
|
0.05 |
60 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
0.3 |
|
55 |
|
0.06 |
70 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
0.35 |
|
65 |
|
0.07 |
80 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
0.4 |
|
75 |
|
0.08 |
90 |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
0.45 |
|
20 |
|
0.09 |
35 |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
0.5 |
|
30 |
|
0.1 |
45 |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
0.55 |
|
40 |
|
0.11 |
55 |
|
|
|
|
|
|
|
11 |
0.6 |
|
15 |
|
0.12 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
12 |
0.65 |
|
25 |
|
0.13 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
13 |
0.7 |
|
70 |
|
0.14 |
85 |
|
|
|
|
|
|
|
14 |
0.1 |
|
80 |
|
0.02 |
95 |
|
|
|
|
|
|
|
15 |
0.15 |
|
55 |
|
0.03 |
70 |
|
|
|
|
|
|
|
16 |
0.2 |
|
65 |
|
0.04 |
80 |
|
|
|
|
|
|
|
17 |
0.25 |
|
75 |
|
0.05 |
90 |
|
|
|
|
|
|
|
18 |
0.3 |
|
20 |
|
0.06 |
35 |
|
|
|
|
|
|
|
19 |
0.35 |
|
30 |
|
0.07 |
45 |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
0.4 |
|
65 |
|
0.08 |
80 |
|
|
|
|
|
|
|
21 |
0.45 |
|
75 |
|
0.09 |
90 |
|
|
|
|
|
|
|
22 |
0.5 |
|
20 |
|
0.1 |
35 |
|
|
|
|
|
|
|
23 |
0.55 |
|
15 |
|
0.11 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
24 |
0.6 |
|
25 |
|
0.12 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
25 |
0.65 |
|
80 |
|
0.13 |
95 |
|
|
|
|
|
|
|
Порядок выполнения лабораторной работы
1.Открываем проект схемы согласно варианту. Для этого переходим
вменю Файл→Открыть…, выбираем необходимый проект и нажимаем
Открыть. После чего в окне просмотра модели отобразится выбранная
геометрия (рис. 2).
29

Рис. 2. Рассчитываемая 3D-модель
2. Далее во вкладке Добавления Solidworks в раскрывшемся меню выберем SOLIDWORKS Flow Simulation (рис. 3).
Рис. 3. Добавления SOLIDWORKS
3. Чтобы начать анализ, нужно создать новый проект. Для этого нажи-
маем на кнопку Новый . В появившемся левом окне оставляем настройки без изменений и нажимаем галочки в верхней части панели
.
4. Создаем заглушки с обоих концов объекта, нажав на кнопку Созда-
ние заглушек на панели инструментов. Слева появится рабочая об-
ласть, в которой будет проходить работа с заглушками. Выбираем торце-
вые грани и создаем заглушки (рис. 4), нажимая галочки в верхней части панели .
30