Curgerea prin canal cu sicane inclinate la 45º

Paraschiv Ionut Cristinel

MS7, an II

Curgerea prin canal cu sicane

1. Scopul lucrarii

Modelarea curgerii prin canal cu sicane

Crearea geometriei in Gambit

Realizarea retelei de integrare pentru geometria in Gambit

Specificarea tipului frontierelor in Gambit

Pregatirea problemei in Fluent

Rezolvarea

Analiza rezultatelor

2. Descrierea problemei

Se considera curgerea prin canale cu sicane ca cele din figura 1. Viteza apei la intrare este

de 1 m/s.

3. Modul de lucru

Se creeaza geometria canalului in programul Gambit, iar apoi se importa in programul

Fluent pentru a analiza regimul de curgere

Pasul 1. Crearea geometriei in Gmbit

Meniu >Solver >Fluent 5/6

Pasul 2. Crearea domeniului de curgere

Domeniul de curgere s-a realizat astfel:

Operation Toolpad> Geometry >Vertex > Create a vertex Se introduc coordonatele

punctelor.

Operation Toolpad> Geometry >Edge > Create Edge

Se apasa Applay. Pentru a afisa intreaga geometrie creata se apasa butonul ‘Fit to

window’ .

Operation Toolpad> Geometry >Face > From Face

Cele 7 sicane vor fi scoase din desenul principal folosind comanda: Operation Toolpad> Geometry>

Face >BOOLEAN > Substract Faces

Pasul 3. Crearea retelei de integrare

Pentru suprafetele geometriei se poate crea reteaua integrare in mod automat specificand distributia nodurilor pe fiecare muchie in parte.

Reteaua de integrare se creaza astfel:

Operation Toolpad> Mesh > Face

Se selecteaza domeniul de curgere. In meniul “Elements” se alege optiunea “Tri”, iar pentru Type se alege optiunea “Pave”. Se apasa Apply. In figura de mai jos se poate observa reteaua de integrare obtinuta.

Pasul 4. Definirea tipului limitelor

Operation Toolpad> Zones > Specify boundary types

Pasul 5. Exportarea retelei de integrare

In continuare se va exporta mesh-ul obtinut in programul Fluent astfel:

File/Export/Mesh

Se deschide meniul “Export Mesh”. Se specifica numele fisierului “Sicane”, se bifeaza optiunea ‘Export 2-D mesh” si se apasa Apply. Se salveaza sesiunea si se inchide Gambit. File>Save, File>Exit.

4. Rezolvarea problemei in Fluent

Pasul 1. Se ruleaza Fluent si se alege optiunea 2D.

File>Read>Case

Se selecteaza fisierul “Sicane” si se apasa OK. Se verifica reteaua de integrare: Grid>Check

Pasul2. Se redimensioneaza reteaua de integrare

Grid>Scale

Se alege unitatea de masura “m” pentru “Grid was created in..” si se apasa butonul “Scale” o singura data.Se inchide meniul Scale grid.

Pasul 3. Se afiseaza reteaua de integrare

Display > Grid

Se apasa display

Pasul 4. Alegerea modului de rezolvare

Define>Models>Solver si se alege optiunea Unsteady de sub Time.

Se inchide meniul Solver

Define>Models>Viscous , se mentine optiunea initiala pentru curgere laminara.

Define> Materials

Se va folosi ca material optiunea “apa” si se va introduce densitatea de 1000 si vascozitatea 10-6.

Pasul 5. Definirea conditiilor la limita: Define>Boundary conditions

Se selecteaza ‘Intlet” si se apasa butonul ‘Set”. Se introduce valoarea 1 pentru Velocity Magnitude si se apasa OK. Se inchide meniul “Boundary Conditions”

Pasul 6 . Solutia

Solve>Initialize > Initialize. Se selecteaza ‘intlet’ din lista ‘Compute from’. Se apasa ‘init’ si se inchide meniul.

Solve> Monitors>Residual

Se bifeaza ‘plot’ si se apasa ok

Pasul 7. Rezolvare

Solve . Iterate

Se introduce valoarea 1 pentru Time Step Size si 0 pt Number of time steps. Se introduce 50 pt Max Iterations per Time Step

Se apasa Iterate.

Fluent afiseaza Solution is convergent dupa fiecare interval de convergent. Se obtine graficul din figura de mai jos:

Pasul 8. Postprocesare

Se introduce 5 pt scale si se apasa display. Pentru a vedea contururi se selecteaza display >contour.

Pasul 9 . Salvarea solutiei

File >write>Case and Data