Стр. 5 - Н.С. Дорош, С.Н. Леонтьев - Исследование гидравлических характеристик бустерных турбонасосных агрегатов

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012

179

выборе конструкции, оценить температурное состояние и запас

прочности высоконагруженных областей, составить представление о

характере течения в узлах агрегата.

Данное исследование проводится с помощью программы ANSYS

CFX — одного из программных пакетов для расчета и визуализации

задач гидро- и газодинамики. Математическое моделирование позво-

ляет значительно снизить количество испытаний с использованием

дорогостоящей материальной части и получить полную картину про-

цессов, происходящих в трактах БТНА, что при модельных испыта-

ниях невозможно.

На первом этапе, необходимом для проведения моделирования,

разрабатывают 3

D

-модели исследуемого агрегата или его частей. Мо-

дели создаются в таких пакетах САПР, как SolidWorks или

Pro/ENGINEER, затем полученные твердотельные модели должны

быть “инвертированы”, т. е. требуется получить модели проточных

частей агрегата.

Вторым важным этапом является дискретизация расчетного объ-

ема. С этой целью используют программы для построения расчетных

сеток, с помощью которых разбивают расчетную область на элемен-

тарные ячейки. От степени дискретизации напрямую зависит каче-

ство моделирования, что приводит к значительному объему предва-

рительной работы. Простейший метод обеспечивает автоматическое

построение тетраэдрических сеток (объем разбивается на элементар-

ные тетраэдры), доступное в ряде программ. Однако предпочтитель-

нее оказался метод построения “структурированных” гексаэдриче-

ских сеток (в идеальном случае элементарным объемом является

куб). Представляет интерес задача построения сетки для канала шне-

ка, который имеет сложную винтообразную геометрию переменного

сечения и большие углы разворота потока (рис. 3).

Рис. 3. Структурированная сетка межлопаточного канала шнека