7 / 12
Расчетно-теоретическое исследование взаимодействия…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 1
2016 7
Моделирование обтекания модели в стендовых условиях.
Для
проведения численного расчёта были построены сетки конечных
элементов модели профиля с учетом расчётных областей течения га-
за. Создание сеток проводилось в модуле CFX-Mesh на платформе
ANSYS Workbench [10].
В табл. 2 указаны диапазоны количества вершин, элементов и
граней сеток от минимального до максимального из встречающихся
значений.
Таблица 2
Характеристики конечных элементов
Параметры конечных элементов
Диапазон значений
Количество вершин
элементов
тетраэдров
треугольных призм
шестигранников
пирамид
граней
174690 … 318229
206158 …374739
21375 …38344
1593 … 2667
147424 … 273060
35275 … 60668
23529 … 36931
Размер элемента, м
0,002
Для проведения расчетов в программном комплексе ТERRA [8]
определены параметры рабочего тела:
Однородность материала ………………………….. Гомогенный
Агрегатное состояние ……………………………... Газ
Уравнение состояния ……………………………… Идеальный газ
Молярная масса μ, кг/кмоль ……………………… 28,95
Удельная теплоемкость (при постоянном давле-
нии)
р
c
, Дж/(кг · К)……………………………
1200
Динамическая вязкость η, Па · с ………………….. 18,27 · 10
–6
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м · К) …... 0,0261
Модель турбулентности …………………………... Shear Stress Transport (SST)
В каждой из расчетных сеток было выделено по четыре поверх-
ностные области. Приведем их характеристики.
Граничные условия области «Вход»:
тип области — вход слева;
полное давление
к
р
— 15,8 МПа;
направление потока — по нормали к области входа;
турбулентность — нулевой градиент;
полная температура
к
Т
— 1134 К.
Граничные условия области «Выход»:
тип области — открытое пространство;
статическое давление
а
р
— 0,0981 МПа;
статическая температура
а
Т
— 298,15 К.