Шаг 2. Выбор математической модели движения жидкости и газа.
Целью моделирования движения жидкости и газа в расчетной области является получение распределений скорости, давления и других физических параметров жидкости (газа). Чтобы рассчитать эти параметры, необходимо задать физические законы их изменения, совокупность которых для данной задачи называется математической моделью.
Математическая модель движения жидкости или газа – это система уравнений в частных производных, определяющих законы сохранения (энергии, массы, импульса) и уравнения состояния жидкости (газа).
Математическая модель задается после импортирования геометрии расчетной области в FlowVision. Мышью в дереве препроцессора выбирается необходимый объем SubRegion#i. Затем с помощью нажатия правой клавиши мыши открывается окно Change Model (Изменить модель …), в котором выбирается модель из предложенного списка.
Рис. а) выбор нужного объема; б) окно выбора математической модели;
в) одно из окон параметров математической модели.
Шаг 3. Задание граничных условий.
Граничные условия (ГУ) задаются для каждого из расчетных переменных. Чтобы облегчить выбор и исключить постановку несовместимых граничных условий, они объединены в Type of boundary (Тип границы) – ТГ. Каждый ТГ соответствует некоторому физическому процессу, происходящему на границе.
В FlowVision существует две группы типы границ:
типы «стенка с и без вдува» и
типы специальных границ, в которые входят периодические, сопряженные граничные условия и скользящая поверхность.
Окно задания граничных условий показано на рисунке ниже.
Его вызов осуществляется путем нажатия на правую клавишу мыши при выборе ГУ, которое подлежит редактированию, в папке SubRegion#i->B-Conditions(Подобласть#i-> Гр.условия) рабочего дерева. В появившемся меню выбираем пункт Edit(Редактировать).
Типы границ «стенка с и без вдува»
Совокупность типов границ «стенка с и без вдува» включает следующие типы границ:
Wall (Стенка),
Inlet/Outlet (Вход/Выход),
Free Outlet (Свободный выход),
Symmetry (Симметрия).
Эти типы имеются во всех моделях, за исключением SolidModel (Твердый материал), в котором имеются только типы Wall (Стенка) и Symmetry (Симметрия).
Соответствие типа граничного условия моделируемой границе:
Имя типа границы |
Моделируемая граница |
Wall(Стенка) |
Твердая стенка, нет протекания |
Inlet/Outlet(Вход/Выход) |
Стенка со вдувом или откосом |
Free Outlet(Свободный выход) |
Выходная граница потока |
Symmetry (Симметрия) |
Условие симметрии |
Пример задания граничных условий.
На рисунке показан пример задания граничных условий для задачи обтекания цилиндра.
Входная граница А – тип границы Inlet/Outlet (Вход/Выход), граничное условие для скорости – Normal Inlet/Outlet (Нормальный вход/выход), нормальная величина скорости положена равной 1 м/с.
Выходная граница С – тип границы Free Outlet (Свободный выход), граничное условие для скорости – Zero Pressure/Outlet (Нулевое давление/выход).
Верхняя и нижняя границы B1 и B2 – тип границы Symmetry (Симметрия), граничное условие для скорости – Wall with Slip (Стенка с проскальзованием).
Поверхность цилиндра D – тип границы Wall (Стенка), граничное условие для скорости – Wall (Стенка).
