2010 11 (КМТП) Бородин А.Ю

ОтчетОтчето научно-исследовательской работео научно-исследовательской работе

по дисциплине «Компьютерное по дисциплине «Компьютерное моделирование моделирование

технологических процессов»технологических процессов»

РуководительРуководительДоцент, к.т.н.Доцент, к.т.н. В.В. ЛавровВ.В. ЛавровСтудентСтудентМтМ – 100504МтМ – 100504 А.Ю. Бородин А.Ю. Бородин

Цель работыЦель работыИзучение закономерностей Изучение закономерностей движения сплошной среды в движения сплошной среды в канале переменного сечения канале переменного сечения (внезапное расширение) (внезапное расширение) методами компьютерного методами компьютерного моделирования и лабораторного моделирования и лабораторного экспериментаэксперимента

ЗадачиЗадачи

Изучить возможности пакета Изучить возможности пакета FlowVisionFlowVision

Провести лабораторный экспериментПровести лабораторный эксперимент

Провести компьютерное моделированиеПровести компьютерное моделирование

Сравнить полученные результатыСравнить полученные результаты

Программный продуктПрограммный продукт FlowVision FlowVision v 2.3v 2.3

Программный комплекс FlowVision – Программный комплекс FlowVision – российский лидер численного российский лидер численного моделирования стационарных и моделирования стационарных и нестационарных течений жидкости и нестационарных течений жидкости и газа. FlowVision решает задачи газа. FlowVision решает задачи внешней и внутренней аэро-внешней и внутренней аэро-гидродинамики. Численное гидродинамики. Численное интегрирование уравнений движения интегрирование уравнений движения жидкости основано на методе жидкости основано на методе конечных объёмов. конечных объёмов.

Лабораторный стенд по Лабораторный стенд по изучению динамики движения изучению динамики движения

воздуха воздуха в каналах переменного сечения.в каналах переменного сечения.

Результаты Результаты лабораторного эксперименталабораторного эксперимента

Расход воздуха: Расход воздуха: V=0V=0,0182 м3/с,0182 м3/с Скорость потока до расширения: Скорость потока до расширения:

W=10W=10,,99 м/с м/с Скорость потока после Скорость потока после

расширения: расширения: W=W=2,3 м/с2,3 м/с Полные потери напора потока Полные потери напора потока

воздуха преодоление местного воздуха преодоление местного сопротивления: сопротивления: ΔΔР=48 ПаР=48 Па

Результаты Результаты компьютерного компьютерного моделированиямоделирования

Разработана компьютерная Разработана компьютерная модель для изучения модель для изучения гидродинамики потока при его гидродинамики потока при его движении в канале с внезапным движении в канале с внезапным расширением расширением

Рассчитано поле скоростей потока Рассчитано поле скоростей потока по длине каналапо длине канала

Получен график изменения Получен график изменения полного давления в каналеполного давления в канале

Визуализация расчетного Визуализация расчетного поля скорости потока в поля скорости потока в

каналеканале

Двумерный график скорости Двумерный график скорости потока по длине каналапотока по длине канала

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00 800,00 900,00

Длина канала, мм

Скорост

ь п

ото

ка,

м/с

Визуализация расчетного Визуализация расчетного распределения полного распределения полного

давления в каналедавления в канале

Двумерный график полного Двумерный график полного давлениядавления

0

10

20

30

40

50

60

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Длина канала, мм

Вел

ичи

на д

авл

ен

ия,

Па

ВыводыВыводы

Создана компьютерная модель движения Создана компьютерная модель движения потока воздуха в канале переменного потока воздуха в канале переменного сечениясечения

Проведены исследования движения Проведены исследования движения воздуха при внезапном расширении воздуха при внезапном расширении канала методами компьютерного канала методами компьютерного моделирования и компьютерного моделирования и компьютерного эксперимента.эксперимента.

Доказана адекватность компьютерной Доказана адекватность компьютерной модели путем совпадение результатов модели путем совпадение результатов компьютерного моделирования и компьютерного моделирования и лабораторного эксперименталабораторного эксперимента