четверг, 29 мая 2014 г.

Autodesk Simulation CFD. Пример расчета

     В данной статье приведен небольшой пример расчета состава метрополитена (из двух вагонов) на аэродинамические характеристики.
     Прежде чем начать расчет, необходимо построить геометрию. В нашем случае она уже есть.
Последовательность действий для расчета:
1.    Создать новый Design Study (необходимо выбрать файл геометрии, назвать Design каким-либо именем и нажать Create new design study) (рис. 1).
Рисунок 1


2.      После того, как программа загрузила геометрию, появится окно Geometry Tools. В этом окне можно выбрать настройки, например, внешнего объема (рис. 2). В нашем случае внешний объем не нужен, так как вся геометрия это и есть воздушное пространство, а вырез - твердотельные вагоны. 
Рисунок 2

3.     Далее определяем материал (в данном случае воздух) (рис. 3). Кнопка Materials находится на ленте, вкладка Setup. 

4.     Задаем граничные условия: симметрия относительно плоскости ZY, скорость 60 км/ч на переднюю и заднюю грани модели в сторону, противоположную движению состава (имитация движения состава по тоннелю) (рис. 4). После приложенных граничных условий в левом нижнем углу будут написаны эти самые граничные условия и обозначены соответствующими цветами.

Рисунок 4



5.     После этого запускаем программу на расчет (на этом этапе можно настроить количество итераций решателя и другие настройки) (рис. 5). В это время программа построит конечно-элементную сетку. За процессом расчета можно следить по графикам, которые постепенно показывают ход решения (рис. 6). Когда кривые на графике преобразуются в прямые - расчет окончен.

Рисунок 5


 Рисунок 6

Чтобы решить эту же задачу, но к примеру с другим значением скорости, необходимо просто дублировать (Clone) текущий сценарий (Scenario) и изменить граничные условия.

      6. После окончания решения можно вывести интересующие нас результаты (рис. 7). В данном случае показаны направления векторов скоростей.


 Этот пример простой, но в Autodesk Simulation CFD можно рассчитывать масштабные задачи, к примеру моделирование процессов теплопередачи или потоков жидкостей.