4.2.2 Модуль cfx-Solver

После загрузки модуля CFX-Solver появится окно, показанное на рисунке 4.7, в котором нужно нажать кнопку Start Run (Начать расчет).

Рисунок 4.7 – Окно запроса о начала расчета

На рисунке 7.65 представлено главное окно решателя, в правой части которого прописывается “.log”, а в левой прорисовываются графики контроля сходимости решения.

VUP

WUP

UP

P

Рисунок 4.8 – Главное окно решателя

По окончании расчета необходимо нажать выполнить Post – Process Results , в появившемся окне, ставим галочку напротив Shut down Solver Manager, и нажимаем на OK, после этого CFX-Solver выключится и полученный файл результата расчета загрузится в модуле CFX-Post.

7.2.3 Модуль cfx-Post

Для примера отображения графической визуализации результатов расчета построим поле числа Маха, для этого:

Выполним Create contour plot , при запросе о введении имени поля, оставляем имя по умолчанию, далее указываем поверхность, на которой мы хотим увидеть распределение числа Маха (в нашем случае это поверхность SYMMETRY) и нажимаем OK, Результат показан на рисунке 4.9.

Рисунок 4.9 – Поле чисел Маха

Далее необходимо вывести температуру на поверхности пластины, для этого:

1. Создадим линию вдоль пластины, на которой будет отображено поле температуры с помощью команды Location>Line, далее задаем координаты линии и нажимаем на Apply.

2. Затем нажимаем File > Export > Export… Появится окно (рис. 4.10)

Рисунок 4.10 – Окно экспорта данных

Здесь в выпадающем окне Location выбираем линию, на которой необходимо определить температуру, далее выбираем параметр для вывода, в данном случае температура, и нажимаем Save.

5. Обработка результатов и выводы.

Полученные данные с Simulink’а и CFX’а сведем в редактор таблиц Excel и построим графии температуры, напряжения трения и коэффициента теплоотдачи пластины в зависимости от ее длины (рис. 5.1 – 5.3).

Рисунок 5.1 – Распределение температуры по длине пластины при числе Маха М = 6.

Рисунок 5.2 – Распределение напряжения трения по длине пластины при числе Маха М = 6.

Рисунок 5.3 – Распределение коэффициента теплоотдачи по длине пластины при числе Маха М = 6.

Средняя относительная погрешность температуры по длине пластины не более 5%, напряжения трения – 40%. Результаты коэффициента теплоотдачи, полученные в CFX, являются в корне неверными, хотя на ранее исследуемой модели данный коэффициент давал качественно верные результаты.

Скачек, на графике напряжения трения в численном расчете вызван скорее всего несовершенством геометрии – закругление в начале пластины.

Отсюда можно сделать вывод, что для расчета в ANSYS CFX необходимо поварьировать несколько расчетных моделей и найти более тонкие настройки CFX, для решения подобных задач.

Литература

1. Краснов Н.Ф. Аэродинамика. Учебник для втузов. М., «Высшая школа», 1971, 632 с.

2. Овчарик Е.В. Семестровая работа курсу «Высокоскоростной пограничный слой». Определение параметров пограничного слоя при обтекании пластины: – Челябинск: ЮУрГУ, АК, 2009 г.

3. И.В.Черных. "Simulink: Инструмент моделирования динамических систем".

4. Кривошеева М.В. Дипломная работа. Программное средство CFX в расчетах аэродинамических характеристик баллистической ракеты: – Челябинск: ЮУрГУ, АК, 2010 г