Simulace proudění vzduchotechnickými klapkami
Využití počítačové simulace proudění k ověření koeficientů tlakové ztráty s cílem snížit/eliminovat náklady na měření.
Zadání projektu
Cílem úlohy je výpočet tlakových ztrát pomocí programu Ansys Fluent.
Pro ukázku slouží výpočet tlakových ztrát požární klapky (dále jen PK).
Geometrie a síť
Oddělením konstrukce byly poskytnuty detailní 3D modely PK. Modely byly vyčištěny a zjednodušeny v programu Ansys SpaceClaim. Jako první byl vypočítán nejmenší vyráběný rozměr PK. Výpočetní síť byla vytvořena v programu Ansys Fluent meshing. Celkem byly vytvořeny tři typy výpočtových sítí. Na základě odchylky od měření a náročnosti na výpočet byla vybraná polyhedrální síť o velikosti 1 milionu buněk, skewness 0,69 a max. aspect ratio 63.
Simulace proudění
Výpočet byl uskutečněn v programu Ansys Fluent. Úloha byla řešena jako stacionární, se zanedbáním gravitačních sil. Jako médium byl zvolen vzduch popsaný stavovou rovnicí ideálního plynu. Vstup (inlet) nastaven hmotnostním průtokem a výstup tlakovou podmínkou. Zvolen byl model k-epsilon, realizable se stěnovou funkcí enhanced wall treatment.
Výsledky
Bylo vyřešeno několik simulací s různými hodnotami hmotnostních průtoků v rozsahu pracovních rychlostí PK. Z vypočítaných hodnot byl následně dopočítán koeficient tlakové ztráty ξ. Odchylka od měření v rozsahu pracovních rychlostí byla < 5 %.
Následně byl stejným způsobem vytvořen model, výpočetní síť a proveden výpočet pro největší PK. Počet buněk sítě byl 6,6 milionu, skewness 0,7 a max. aspect ratio 79. Nastavení výpočtu bylo stejné jako v prvním případě. Hodnoty byly porovnány s měřením. Maximální odchylka od měření byla shodně v řádu jednotek %.
Využívaný software
Ansys Fluent
Program Ansys Fluent je nástroj pro 2D/3D počítačovou simulaci proudění (CFD). Jeho charakteristickým rysem je jeho…
Další případové studie
Nosná struktura vozidel TATRA
Rychlé a efektivní použití moderního numerického systému Ansys umožňuje velmi rychle reagovat na potřeby zákazníků a…
Proudění vzduchu v brzdovém posilovači
Na základě známých vlastností sériových posilovačů byly vybrány dva reprezentativní vzorky s různým vnitřním…
Optimalizace světlometů a zadních svítilen
Ověření a optimalizace nočního designu automobilových světlometů a zadních svítilen.
Tramvajové vozidlo koncepce pět článků tři trakční podvozky pro Chemnitz
Byl připraven model kompletní hrubé stavby skříně tramvaje. Hlavní části jsou modelovány skořepinově, poslední článek…