OpenFOAM пакетің қолданып, көпфазалы ағындарды модельдеу

КІРІСПЕ
5
1 OpenFOAM ПАКЕТІ 9
1.1Есептелетін тапсырманың файлдық құрылымы 11
1.2 Тор құру 11
1.3 Бастапқы және шекаралық шарттар 11
1.4 Уақыт бойынша қадам беру 12
1.5 Есептеу схемасы 12
1.6 Есептің шешімі және басқару алгоритмі 13
2 КӨПФАЗАЛЫ АҒЫНДЫ МОДЕЛЬДЕУ 15
2.1 Есептің қойылуы 15
2.2 Математикалық модель 15
2.2.1 Біртекті торларды құру 15
2.2.2 Термодинамикалық қасиеті мен моделі 16
2.2.3 Шекаралық шартарды беру 17
2.2.4 Есепті шығаруға дайындық 17
2.2.5 Есепті тексеріп келесі өңдеуге жіберу 18
2.3 Нәтижелерді талдау 19
ҚОРЫТЫНДЫ 21
Қолданылған әдебиеттер тізімі 22
ҚОСЫМШАЛАР 23
Бұл тақырыптың маңыздылығы сонда, есептің компьютерлік моделін жасау арқылы біз шын мәніндегі практикалық тұрғыдан есептеу қиын болған есептеулердің математикалақ моделін жасау арқылы шын эксперименталдық есеппен сәйкестігін тексеріп, қаржы және физикалық мүмкіндігі жағынан қиналмауға жағдай жасайды.
Көпфазалы ағынды зерттеудің маңыздылығы қазіргі кездегі көптеген мұнай, газ және үлкен мегаполистердегі жылыту құбырларының қолдану уақытын арттыру үшін қандай құбырды пайдалану тиімді екенін білу үшін ондағы ағыстың құрамын анықтау керек. Осындай мәселелердің математикалық моделін жасау көпфазалы ағынның құрамын анықтауға мүмкіндік береді.
Мен көпфазалы ағынды модельдеу үшін, қазіргі таңдағы модельдеу саласында кеңінен қолданылып жүрген с++ тілінің базасында жасалған OpenFOAM программалық пакетін қолдандым. Өйткені қазіргі таңда математикалық есептеулерді сандық әдіспен шешетін бағдарламалар көп. Олар, комерциялық және тегін болып бөлінеді. Коммерциялық бағдарламалық пакеттер-математикалық есептердің ең қиындарын шешуге мүмкіндік береді. Оларға Maple, MathCAD, Fluent, Mathematica және т.б. бағдарламалар кіреді.
1. User Guide OpenFOAM The Open Source CFD Toolbox Version 1.7.1 25th August 2010
2. K. H. LUO∗,J.XIAandE.MONACO Energy Technology Research Group, School of Engineering Sciences,University of Southampton, Southampton SO17 1BJ, UK k.h.luo@soton.ac.uk MULTISCALE MODELING OF MULTIPHASE FLOW WITH COMPLEX INTERACTIONS
3. Hans Fredrik Nordhaug Department of Mathematics University of Bergen Modeling of Multi Phase Flow in Porous Media: Operator Splitting, Front Tracking, Interfacial Area and Network Models PhD Thesis in Applied Mathematics.
4. КУДИНОВ Илья Владимирович МОДЕЛИРОВАНИЕ МНОГОФАЗНЫХ ТЕЧЕНИЙ В МИКРОКАНАЛАХ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА ФУНКЦИОНАЛА ПЛОТНОСТИ.
5. Н.В. Исупов, М.А. Трапезникова, Н.Г. Чурбанова, Е.В. Шильников МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОСАЧИВАНИЯ МНОГОФАЗНЫХ ЖИДКОСТЕЙ В СЛОИСТОЙ ПОРИСТОЙ СРЕДЕ ã 2010 г. Московский физико-технический институт (Государственный университет) Институт математического моделирования РАН; e-mail: marina@imamod.ru; nata@imamod.ru
6. Бычков И.М.(ЦАГИ). Верификация пакета прикладных программ OpenFOAM на задачах обтекания аэродинамических профилей.
7. М.В. Крапошин (НИЦ Курчатовский институт) О.И. Самоваров (Институт системного программирования РАН) С.В. Стрижак (ГОУ ВПО МГТУ им. Баумана) ПАКЕТ OPENFOAM:ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАДАЧ МСС «Основы использования OpenFOAM, SALOME и ParaView»
8.www.adapco-оnline.com/adapco_online/uconf/nauc2002/mphase/index.html)
ВОЗМОЖНОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕЧЕНИЙ ЖИДКОСТИ И ГАЗА С ПОМОЩЬЮ СОВРЕМЕННЫХ ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ.
        
        Реферат
Дипломдық жұмысы кіріспеден, екі негізгі бөлімнен, қорытындыдан,пайдаланылған әдебиеттер тізімінен және ... ... ... 42 бет. ... әдебиеттер тізімі-8, график-2, 6-сурет.
Бұл жұмыста келесі түйінді сөздер қолданылған: көпфазалы ағын, OpenFOAM, т.б.
Есептің қойылымы: көпфазалы ... ... OpenFOAM ... ... ... ағындарды модельдеу.
Зерттеу пәні: көпфазалы ағындарды OpenFOAM пакетін қолдану арқылы зерттеу.
Қорғауға: біртекті торларды құру, көпфазалы ағынның сандық моделін құру жіберіледі. ... ... ... ... торларды құру, бастапқы және шекаралық шарттарды қою, қадам бойынша ... ... ... ... сұйықтықтағы кинематикалық тұтқырлық коэффициенті
ε- турбулентті кинетикалық энергияның диссипациясы
Co- Кюрент ... ... ... ... ... ... операторы
g- гравитация тұрақтысы
ρf- ... ... ... сұйықтық көлемі
Uf- сұйықтық жылдамдығы
grad- градиент
Мазмұны
КІРІСПЕ
5
1 OpenFOAM ... ... ... ... Тор құру
11
1.3 Бастапқы және шекаралық шарттар ... ... ... ... ... ... схемасы
12
1.6 Есептің шешімі және басқару алгоритмі
13
2 КӨПФАЗАЛЫ АҒЫНДЫ МОДЕЛЬДЕУ ... ... ... ... ... модель
15
2.2.1 Біртекті торларды құру
15
2.2.2 Термодинамикалық қасиеті мен моделі
16
2.2.3 Шекаралық шартарды беру
17
2.2.4 Есепті шығаруға дайындық
17
2.2.5 Есепті тексеріп келесі өңдеуге жіберу
18
2.3 ... ... ... ... тақырыптың маңыздылығы сонда, есептің компьютерлік моделін жасау арқылы біз шын мәніндегі практикалық тұрғыдан есептеу қиын болған есептеулердің ... ... ... ... шын ... ... ... тексеріп, қаржы және физикалық мүмкіндігі жағынан қиналмауға жағдай жасайды.
Көпфазалы ағынды зерттеудің ... ... ... ... ... газ және ... мегаполистердегі жылыту құбырларының қолдану уақытын арттыру үшін қандай құбырды пайдалану тиімді ... білу үшін ... ... құрамын анықтау керек. Осындай мәселелердің математикалық моделін жасау көпфазалы ағынның құрамын анықтауға мүмкіндік береді. ... ... ... ... ... ... таңдағы модельдеу саласында кеңінен қолданылып жүрген с++ тілінің ... ... OpenFOAM ... ... ... ... ... таңда математикалық есептеулерді сандық әдіспен шешетін бағдарламалар көп. Олар, комерциялық және тегін болып бөлінеді. Коммерциялық бағдарламалық пакеттер-математикалық есептердің ең ... ... ... береді. Оларға Maple, MathCAD, Fluent, Mathematica және т.б. ... ... ... бағдарламалардың мүмкіндіктері өте көп, алайда олардың екі кемшілігі бар:
* қымбат және лицензиясының шектеулілігі;
* қолдануға мүмкіндік ... ... ... ... ... әрі ... саналатын OpenFOAM программалық пакеті көмекке келеді. Оның артықшылығы:
* жалпыға қолжетімді және тегін лицензия;
* бастапқы кодты алуға және ... ... ... ... ... сипатқа деген талап өте аз;
Зерттеу объектісі көпфазалы ағын болып табылады
Жұмыстың мақсаты OpenFOAM пакетін пайдаланып, көпфазалы ағынды модельдеу. ... пәні ... ... OpenFOAM пакетін пайдалану арқылы зерттеу.
Қорғауға : біртекті торларды құру, көпфазалы ағынның сандық моделін құру ... ... ... ... ... ... құру, бастапқы және шекаралық шарттарды қою, қадам бойынша процестің жүруін анықтау.
Алынған ... ... және ...
OpenFOAM пакеті толықтай біткен, тұтас орта механикасының және гидродинамика процестерінің есептерін модельдеуде 12 жылдан астам ... бері ... келе ... ... ... болып табылады. Бұл фактіге сүйене отырып, шығаратын есептің дұрыстылығына шек келтірмеуге болады.
Дипломдық жұмыстың практикалық мәні:
OpenFOAM ... ... ... және ... ... өте зор. ... ... қарағанда бұл пакетті қолдану көпфазалы ағынды және гидродинамикадағы есептерді модельдеуде, тақырыпты толықтай ашуға ... ... Ал ... ... ... ... керек болған барлық есептерді шешіп қана қоймай, өндірістің барлық саласындағы есептерді, ламинарлы ағыстарды және де көп ... ... ... модельдеуде қоладанылады.
Дипломдық жұмыстың құрамы:
Бұл жұмыс кіріспе, негізгі екі бөлімнен, қорытынды, әдебиеттер тізімінен және қосымшадан тұрады.
Кіріспеде ... ... ... мен ... мәні ... мақсаты анықталады. Дипломдық жұмыстың мазмұны баяндалады.
Бірінші бөлімде: OpenFOAM пакетіне кіріспе ретінде бұл пакеттің қолдану ... ... және ... ... құрудың әдістері мен есептеудің сандық әдістері қарастырылады.
Ал екінші бөлімде, есептің қойылуы, ... ... ... ағынның компьютерлік моделі сипатталады және алынған нәтижелер талданады.
Соңында автор OpenFOAM пакетін қолданып көпфазалы ағынды модельдеу кезінде қорытындылаған ... ... шолу ... ... ... ... ... ағын. Табиғатта кездесуі
Көпфазалы ағын дегеніміз-бірнеше фазадан (мысалы, газды, қатты және сұйықтан) тұратын ортаның қозғалысын айтады.
Көпфазалы ағындар ... ... ... ... онда ... қозғалыс болғандықтан жылу алмасу жүреді. Көп фазалы ағын үшін қысымның төмендеуін, белгілі бір мөлшердегі сұйықтықтың жоғалуын, шығынды тағы ... да ... ... ... ... ... түседі. Бу мен сұйықтықтың бөлінуінен басқа, осы құбыр бойында көпфазалы ортаның басқа да режимдері кездесуі мүмкін. Бұл режимдер ... ... ... бағынатын ламинарлы және турбулентті ағыс болады және оны есептеу үшін көптеген теңдеулер керек.
Бірнеше сұйықтың бір арнада ағуын әлі ғалымдар ... ... жоқ. ... ... ... ... қарастырудың маңызы өте зор. Мысалы, мұнай саласында (мұнай, су және газдың бірге ағуы), химия саласында және өндірістің басқа ... да көп ... OPENFOAM ... үшін OpenFOAM (Open Source Field ... And ... CFD ToolBox -- ) ... ... Қазіргі таңда бұл пакет FVM-есептеулерін жүзеге асыруда кеңінен қолданылады.
OpenFOAM коды Ұлыбританиядағы OpenCFD Limited ... ... 12 ... ... ... ... келуде. Қазіргі таңда бұл программалық пакетпен келесі есептерді ... ... ... ... ... ... және ньютондық емес тұтқыр сұйық гидродинамикасындағы сығылатын және ... ... ... жылу ... мен гравитация күшін анықтауда және турбулентті ағысты RANS-моделін, LES және DNS әдістерін қолданып шешуге, ... ... ... және асқандыбысты есептерін шешуге де қолданылуы мүмкін;
* Қатты денедегі жылуөткізгіштік ... ... Көп ... есептер және сонымен қатар, химиялық реакция кезіндегі ағысты ... ... ... біртекті торларды құруда;
* Кластерлік пен қоса көп процессорлық жүйеде параллелдеу арқылы;
Бұл пакетте дербес жағдайдағы дифференциалдық теңдеулерді кеңістікте және ... ... ... ... ... бар. OpenFOAM-С++ тілінің базасында жасалған объектті-бағдарланған платформа.
OpenFOAM-ді геометриясы күрделі есептерді шешуде кеңінен қоанылады.
OpenFOAM - болашағы бар, ... ... келе ... ... орта ... ... ... кең қолданылатын ашық бағдарламалық платформа. Бұл тілдің терминінде көптеген математикалық дифференциалдық және тензорлық операторлары қарапайым, ... ... ... ... ... ал ... десе процесс барысында белгілі болады.
Шартты түрде OpenFOAM кодын (кез-келген басқа қиын программалар секілді) келесі ... ... ... Ядро-кодтың функционалдық мүмкіндіктерін анықтайтын файлдар жиынтығы.
* Библиотекалар-тұтас орта механикасының есептерінің ... ... ... ... ... ... орта ... есептерін шешуге және мәліметтерді өңдеуге керекті құралдар.
* Біртекті торларды құруға ... ... ... ... ... және ... ... мәнін беруге арналған құралдар
* Есепті шешетін құралдар.
* Алынған мәліметтерді өңдеуге ... ... ... құралдар.
OpenFOAM пакеті жұмыс жасау кезінде өзінің библиотекаларын қолданады. Ол екі түрге бөлінеді: Жалпы библиотекалар- жалпы кластар мен функциялардан ... ... ... ... қолданатын арнайы моделдерден тұрады.
OpenFOAM-дағы барлық есептегіштер белгілі бөлімдерден тұратын есептеу библиотекалары бар. ... ... ... ... ... ... - ... стационарлы есептерді шешу программасы, әдетте есептеу аймағындағы шекаралық қимадағы шекаралық бетті туындату үшін қолданады;
* icoFoam - ... ... ... ... стационарлы емес программасын шешуге арналған;
* nonNewtonianIcoFoam - Ньютондық емес сұйықтықтағы ламинарлы ағыстың стационарлы емес ... ... ... ... - ... емес ... ... ағыстың стационарлы программасын шешуге арналған;
* channelFoam - каналдағы LES ағын ... ... - PIMPLE ... алгоритмін қолдана отырып, сығылмайтын ағынды есептеуге арналған есептегіш;
* pisoFoam - ауыспалы есептегіш;
* ... - ... емес ... ... ... ... ... шешуге арналған айнымалы есептегіш;
Сығылатын ағын:
* sonicFoam - дыбысқа дейінгі және асқандыбысты газдың ламинарлы ағынын шешуге арналған стационарлы емес программасы;
* ... - ... ... және ... сығылатын сұйықтықтың ағынын шешуге арналған стационарлы емес программасы;
* rhoPisoFoam - ... ... ... ... ... ... PISO ... есептегіші;
Тіке сандық модельдеу (DNS - Direct ... ... dnsFoam - ... турбуленттік үшін DNS;
Сонымен қатар, электромагнетизмді (electrostaticFoam, mhdFoam), жануды (coldEngineFoam, dieselEngineFoam, ... ... ... сонымен қатар, көп фазалы ағынды (bubbleFoam, twoPhaseEulerFoam, twoLiquidMixingFoam, settlingFoam, interFoam, ... ... ... ... ... ... ... бар.
Осылардың ішіндегі InterFoam - көпфазалы ағынды термодинамикалық әдіспен шешуге арналған.
OpenFOAM пакетінен алынған моделді көзбен көру үшін ... Kitware inc. ... ... ... paraView программасын қолданамыз. Бұл программа өте ауқымды мүмкіндікке ие бола отырып, ағыстың ... ... ... ... ... ... және т.б. изобеттерді сипаттап көрсетуде маңызды рол атқарады. Бұл программа дәлдігі жағынан Fluent немесе ... ...
+ ... ... ... ... ... тапсырмалар белгілі бір ретпен файлдық директориялар жүйесінде орналасқан және қанайда бір атпен ... ... ... ... бар. ... ... ... кемінде үш каталогтан: constant, 0, system-нен тұрып, есепті шешу процесін басқаратын файлдар жиынтығы бар.
* сonstant ... ... ... және белгілі бір кластағы есептің торларын құру үшін қажетті тұрақты физикалық шамалары бар файлдардан ...
* 0 ... ... және ... ... ... ... бар
* System каталогында есепті шешу барысында сақталатын файлдар бар.
+ Тор құру
OpenFOAM пакеті үшөлшемді құрылымдалған(структурированный) және ... ... ... ... ... бір мән бере отырып, екі өлшемді және осесимметриялы есептердің программасын ... ... ... ... ... құруға мүмкіндік бар.
constant директориясындағы Polymesh каталогында тор құру үшін blockMeshDict файлдық сөздік құрады. Бұл файлда арнайы ... ... ... ... орын ажыратылып, есептейтін тордың параметрлері беріледі.
convertToMeters [k]; арнайы сөзі өлшемдерді ... ... ... ... ал ... [k]-ның орнына тордың биіктігінің координатасын көбейтетін масштабтау коэффициенті беріледі.
OpenFOAM-дағы ... ... ... ... Ол ... геометриясы 8 бұрышпен анықталады. Бұл бұрыштардың өлшемін беру үшін арнайы vertices блогы бар, ал шын мәнінде ол vertices ... ... ... ... ... [list] дегеннің орнына ең соңғы нүкте координатасының мәні беріледі. Мысалы бастапқы мәнге vertices((0 0 0)); деп ... ... blocks ... ... мәнін беру үшін hex ([list_1]) ([list_2]) simpleGrading (1 1 1) ... , ... [list_1] - 8 ... ... ал [list_2] - (x,y,z) ... ... бойынша кішкене ұяшықтардың мәнін беру үшін қолданады.
Блокқа мысал төмендегідей:
blocks
(
hex (0 1 2 3 4 5 6 7) (10 10 10) ... (1 1 ... ... ... бір бастапқы және шекаралық шартты беретін блоктың түрлері құрылады. Ол мынадай:
patches
(
type name_faces
([list_faces])
);
Мұндағы ... - ... ... ... - ... аты, type - 1-кестеде көрсетілгендей түрлердің бірі.
1-кесте. Шекаралық шарттардың түрлері
Атауы
Сипатталуы
Patch
Жалпы патч
SymmetryPlane
Симметрия жазықтығы
Empty
Алдыңғы және артқы жазықтықтың ... ... ... ... ... үшін қолданады.
blockMesh программасы арқылы тор құрылады. Оны терминалдан іске ... ... ... - case ... ... ... да , ... [pathofcase] есептеліп отырған буманың түпкі орналасқан жері көрсетіледі. Сипаттай келе, ... ... ... ... параметрлері келесі файлдарға жазылады: boundary, cells, faces, points, owner, neighbour.
1.3 Бастапқы және шекаралық шарттар
Физикалық өлшемдер үшін бастапқы шарттар 0 ... ... ... ... берілген.
Файлдар келесідей мәліметтерден тұрады:
dimensions- сөзі 7 өзара физикалық өлшемдерден,квадратты жақшада тұратын өлшемдер жиынын анықтайтын жиынтық. Олардың өлшемдері СИ ... ... ... келесі өлшемдерді қолдануға болады:
1.m-масса, килограммен, кг
2.L-ұзындық, метрмен, м
3.t-уақыт, ... ... ... ... К
5.V-заттың көлемі, моль
6.I-ток күші,амперде A
7. σ-жарық қарқындылығы, канделде, ... , ... ... ... ... [0 1 -1 0 0 0 ... - ... тізім болып, құрылған тордың түйіндерінің мәнін есептейді.
boundaryField - блогы есептеліп жатқан аймақтың шекарадағы мәнін береді. Ол ... ... ... ... ... ... сөздіктерден тұрады, олар төмендегі 2-кестеде көрсетілген.
2-кесте
Атауы
Сипатталуы
FixedValue
Кіре берістегі анықталған мәнді беру керек
FixedGradient
Шекарадағы градиент мәнін беру қажет
ZeroGradient
Шекарадағы 0-дік ... ... ... ... ... ... ... барысы system каталогындағы controlDict файлында жүзеге асады. Осында есепті шешу үшін уақыт параметрлерін, ... ... сөзі ... ... ... уақытты бақылау жасайды.
Мұнда startTime белгісі есептеу басталған кездегі уақытты береді.
stopAt негізгі сөзі endTime ... ... ... уақытты бақылаушы ретінде есептелген уақытты белгілеп отырады.
deltaT ... ... ... ... - файлға жазатын мәліметтердің уақытын қадағалайды.
writeInterval- қанша қадамнан кейін жазу керек екенін ... ... ... сөзі ... ... ... береді.
Екілік binary немесе ASCII форматын көрсетуге болады.
мәліметтер файлын сығу (архивтеу) үшін writeCompression немесе uncompressed - архивке ... , ... ... - ... ...
1.5 ... ... схемасын жасау үшін system каталогтар жүйесінде fvScheme файлы құрыладыда онда шешімде қолданылатын математикалық операторлардың схемасы құрылады.
OpenFOAM-да математикалық операторлардың бірнеше ... ... ... - ... ... ... ... мән;
snGradSchemes - ұяшықтың шекарасына жақын жердегі градиент компоненты;
gradSchemes - градиент;
divSchemes - ... - ... ... ... - ағысты өзгертуді талап ететін өріс.
Бұлардың кеңістіктегі схемасын құру көптеген әдістермен жүзеге асыруға ... ағын ... TVD ... ( van Leer ... , MUSCL және т.б.), NVD ... яғни уақыт схемасы бойынша келесі схемаларды қарастыруға болады:
Euler - бірінші дәрежелі, шектелген, айқын емес;
CrankNicholson ... ... ... ... ... - екінші дәрежелі, айқын емес;
steadyState - уақыт бойынша туындысы жоқ.
Екінші реттік туынды үшін тек қана ... ... ғана ... Есептің шешімі және басқару алгоритмі
system каталогындағы fvSolution файлында есепті шешу әдісі мен алгоритмі қарастырылады.
fvSolution-де сызықты теңдеулер ... шешу үшін solver ... ... ... ... шешу ... қарастырылады.
OpenFOAM-да келесі әдістермен шешуге болады:
Симметриялық матрицалар үшін: PCG - алғышарты бар байланысқан градиенттер ... емес ... ... PBiCG - алғышарты бар, екі есе байланысқан градиенттер ... - ... ... көп ... әдісі;
smothSolver - жатық әдіс.
рreconditioner негізгі сөзі алғышартты қояды:
DIC -Холецкидің толық емес диагоналы (симметриялы);
DILU - LU ... емес ... ... - ... - ... ... көп ... әдісі;
none - алғышарт қойылмайды;
DICGaussSeidel - Гаусса-Зейделдегі Холецкидің толық емес ... ... ... - ... дифференциалдық теңдеулер жүйесінің алгоритмі жүйелі (segregated solver), ... ... ... ... ... теңдеуін байланыстыру үшін PISO (Pressure Implicit Split-Operator) немесе SIMPLE ... Method for ... ... ... ... ... Мұндай шешімдер есептеу ресурстарын үнемдеуге көмектеседі, алайда дыбыстан асқан жылдамдықта бқл есептің шешімі тұрақты емес ... ... ... ... техникасына байланысты және ол стационарлы есептерде қолданылады.
PISO әдісі қысым мен жылдамдық арасында байланыс орнатуға ... ... Ол ... ... ... КӨПФАЗАЛЫ АҒЫНДЫ МОДЕЛЬДЕУ
2.1 Есептің қойылуы
Жылдамдықтың теңдеуі төмендегідей:
ddtρU+∇∙ρϕU-∇2∙μfU-gradU∙grad μf-∇∙μfdev(gradU∙Sf) (1.1) ... ... ... ... ... ... ... (1.6)
prgh=p-ρgh - салыстырмалы қысым (1.7)
Co=Uf∙dd2∙∆t ... саны ... ... ... ... теңдеуі
ddtρfεUf+ddxρfεUfUf+ddνρfεUfUf=-εdPdx+α(Us-Uf) (1.9)
ν=μρ -Ауаның кинематикалық тұтқырлық коэффициенті (2.0)
ρ=α∙ρ1+(1-α1)∙ρ2 сүйықтықтағы тығыздық ... ... ... ... ... ... үш ... тұрады. Блоктардың координата өлшемдері берілген кезде OpenFOAM-да торлар үшөлшемді екенін ескерген жөн. Егерде біз екіөлшемді есепті шешкіміз ... z өсі ... ... өте аз етіп, яғни 0,001м етіп беру керек. Vertices операторы арқылы 23 нүктенің координатасын береміз. 3-суретте тек қана ... ... ... z=0 ... ... ... да 0-7 ... бар. Алдыңғы жазықтықтың 8 мәніндегі z=0,001, ал ... 8-15 ке ... ... ... жазықтықтағы сияқты.
3-сурет. Блоктар мен сызбаның реттік нөмірі
2.2.2 Термодинамикалық қасиеті мен ... ... ... ... ... ... мен ... constant каталогтық файлында анықталынады.
k-ω турбулентті ... ... үшін екі файл ... turbulenceProperties және RASProperties. Ал менің есебім ламинарлы жағдайда қарастырылады.
turbulenceProperties-де турбулентті модельдің ... ... ... ... (RANS) ... ... ... k-ω турбулентті моделі беріліп, модель жасауға керекті тұрақтылар жазылады.
Есепке термодинамикалық қаситеттерін қосу және көпфазалы ағынның ... ... үшін ... ... файл ... transportProperties файлының сипаттамасы алдағы қосымшаның ішінде қарастырылған.
2.2.3 Шекаралық шарттарды қою
OpenFOAM бұл процесті модельдеу үшін ... және ... ... бер ... ... ... U, p қысым, k-турбулентті кинетикалық энергия, ε диссипация коэффициенті, T температура, ρ тығыздық.
4-сурет. Термодинамикалық шекаралық шарттардың аттары
0 каталогында келесі ... ... α1, k, νt, νt , ε , p, ρ, U және ... ... ... сәйкес термодинамикалық шекаралық шарттардың мәні берілген.
2.2.4 Есепті ... ... ... есептің сандық моделін алу үшін fvSchemes файлы қолданылады. Ол есеп OpenFOAM ... ... ... ... ... шешу үшін біз system ... ... мәліметтер қорынан есепті көшіріп әкелу жеткілікті.
Теңдеулер жүйесін шешу және алгоритмін құру fvSolution ... ... ... сипаттамасын G қосымшасынан көре аласыз.
Тығыздық ρ және Р қысымды есептеу үшін DIC -Холецкидің толық емес диагоналы алғышарты ... ... PCG ... ... қолданылады.
Жылдамдық U, қысым p, k турбуленттіліктің кинетикалық энергиясы DILU - LU толық емес диагоналы (асимметриялы) алғышартына ... ... екі есе ... PBiCG ... ... ... теңдеуімен қысым теңдеуін байланыстыру үшін PISO (Pressure Implicit Split-Operator) алгоритмін қолданады.
Есепті ... ... үшін және ... ... ... үшін ... уақыт бойынша қадамды және нәтижелерді файлға жазу интервалын беру керек. Бұл ... ... ... ... жазылып отырады.
endTime, яғни есептеу уақыт аралығын 1-ге тең деп аламыз. Тұрақтылық шартына сүйене отырып, deltaT-ны 0.001-ге тең деп ... Ал ... ... бізге қажетті мәнін алу үшін жазу интервалын, яғни writeInterval 0,05-ге тең деп алсақ жеткілікті.
2.2.5 ... ... ... ... ... ... үшін OpenFOAM пакетіне кіретін interFoam есептегішін қолданамыз. Оны іске қосу үшін ... [ ... ... ... ... ... [ pathofcase]-дің орнына шешілетін есептің каталогы орналасқан орынды жазады. Ал есептеліп болған нәтиженің ... ... көру үшін paraFoam - case ... ... ... Ол команда орындалып болған соң paraView графикалық программасында есептің нәтижесі шығады.
Құрылған торларды көрсету үшін ... ... ... Objector ... ... Mesh Parts аймағындағы frontBack patch - тан басқасының барлығын белгілеп қою керек. Әрекетті жүзеге асыру үшін ... басу ... ... түрін таңдап болған соң Display қосалқы бетіндегі Style аймағындағы ... ... ... ... ...
Бұдан кейін paraView программасы бізге құрған торымызды шығарып береді. Ол ... ... ... ... торлар
Төменде paraView программасында құрылған туториалымыздың нүктелер түрінде берілуі.
6-сурет. Біртекті нүктелер
Анимация жасау үшін Representation ... Surface ... ал ... ... ... Objector ... терезесіндегі Volume Fields аймағында барлық термодинамикалық қасиеттердің мәндерін белгілеп қояды. Содан кейін, Display қосалқы бетінде Color by тізімінен термодинамикалық ... ... ... ... құрал-саймандар қатарындағы play түймешесін басу арқылы анимация іске қосылады. ... ... ... t=0.00 c ... U және ... көрсеткіші
6(б)-сурет. t=0.08 c болғандағы U және α-ның ... t=0.20 c ... U және ... көрсеткіші
ҚОРЫТЫНДЫ
Бұл жұмыста көпфазалы ағын екіөлшемді геометрияда қарастырылды. OpenFOAM пакетінің көмегімен көпфазалы ағынның математикалық және компьютерлік моделі ... ... ... көпфазалы ағын жылдамдық артқанда пайда болады. Жалпы көпфазалы ағын табиғатта көп кездесетінін байқадық. ... ... ... ... ... орта механикасының және гидродинамика процестерінің есептерін модельдеуде 12 жылдан астам уақыттан бері қолданылып келе жатқан программалық пакет ... ... ... ... бұл пакетті қолдану көпфазалы ағынды және гидродинамикадағы көптеген есептерді модельдеуде тақырыпты ... ашып ... ... береді. Ал практикалық тұрғыдан қарағанда шешуге керек болған барлық есептерді шешіп қана қоймай, ... ... ... ... ... ағыстардың моделін жасауда және де көп фазалы есептерді модельдеуде таптырмас ... ... ... ... ... User Guide OpenFOAM The Open Source CFD Toolbox Version 1.7.1 25th August ... K. H. ... Energy Technology Research Group, School of Engineering ... of ... ... SO17 1BJ, UK ... MULTISCALE MODELING OF MULTIPHASE FLOW WITH COMPLEX INTERACTIONS
3. Hans Fredrik Nordhaug ... of ... ... of Bergen Modeling of Multi Phase Flow in Porous Media: Operator Splitting, Front Tracking, Interfacial Area and Network Models PhD Thesis in Applied ... ... Илья ... ... ... ... В МИКРОКАНАЛАХ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА ФУНКЦИОНАЛА ПЛОТНОСТИ.
5. Н.В. Исупов, М.А. ... Н.Г. ... Е.В. ... ... ПРОСАЧИВАНИЯ МНОГОФАЗНЫХ ЖИДКОСТЕЙ В СЛОИСТОЙ ПОРИСТОЙ СРЕДЕ ã 2010 г. ... ... ... ... ... ... математического моделирования РАН; e-mail: marina@imamod.ru; nata@imamod.ru
6. Бычков И.М.(ЦАГИ). Верификация пакета прикладных программ OpenFOAM на ... ... ... ... М.В. Крапошин (НИЦ Курчатовский институт) О.И. Самоваров (Институт системного программирования РАН) С.В. Стрижак (ГОУ ВПО МГТУ им. Баумана) ПАКЕТ OPENFOAM:ЧИСЛЕННОЕ ... ... МСС ... ... ... ... И ГАЗА С ПОМОЩЬЮ СОВРЕМЕННЫХ ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ.
Қосымша 1
а) Программаны құру ... ... |
\\ / F ield | ... The Open Source CFD ... / O peration |
\\ / A nd | ... (C) 2011 OpenFOAM Foundation
\\/ M anipulation |
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
License
This file is part of ... is free ... you can ... it and/or modify it under the terms of the GNU General Public License as ... by the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later ... is ... in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY ... without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License for more ... should have received a copy of the GNU General Public License along with ... If not, see ... for 2 ... isothermal immiscible fluids using a VOF (volume of fluid) phase-fraction based interface capturing approach.
The momentum and other fluid ... are of the ... and a single momentum equation is ... ... is generic, i.e. laminar, RAS or LES may be ... a ... approach see ... "fvCFD.H"
#include "MULES.H"
#include "subCycle.H"
#include "interfaceProperties.H"
#include "twoPhaseMixture.H"
#include "turbulenceModel.H"
#include "interpolationTable.H"
#include "pimpleControl.H"
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ... main(int argc, char ... ... ... ... pimple(mesh);
#include "initContinuityErrs.H"
#include "createFields.H"
#include "readTimeControls.H"
#include "correctPhi.H"
#include "CourantNo.H"
#include "setInitialDeltaT.H"
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ...

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Көлемі: 22 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 700 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Ағындар мен үрдістерді басқару11 бет
Жүктердің таңбалануы. Ыдыс пен ораманы қолданудың тиімділігі жайлы7 бет
Киім пакетінің түрлі компоненттеріне қойылатын гигиеналық талаптар3 бет
Сырт киімдердің оңтайлы пакетінің қалыңдығы6 бет
1. қ.р. және тағам өнімдерінің ғылыми мекемелері 2. тағам өнімдерін модельдеудің математикалық әдістерін қолдану5 бет
3d max, Объектілерді модельдеу20 бет
3D studio MAX көмегімен объектілерді модельдеу21 бет
SQL серверін қолданып қосымшалар жүйесін жетілдіру80 бет
WEBbrowser компонентін қолданып бағдарлама құру16 бет
Азық- түлік өнімдерінде математикалық модельдеу әдісін қолдану7 бет


Исходниктер
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь