Перейти к основному содержанию
11 / 51

1.5.2.1 Работа в CFD-системе. Препроцессинг (описание модели)

Требуемые условия завершения
Просмотреть

Основные этапы работы инженера в CFD-системе.

Работа в программном комплексе включает три ключевых последовательных этапа:

  1. Препроцессинг (этап описания постановки задачи).
  2. Расчет.
  3. Постпроцессинг (обработка и анализ результатов расчета).

Отмечается, что промышленные комплексы, такие как Flow Vision, позволяют выполнять все эти этапы в единой рабочей программной среде.

Этап подготовки геометрии.

 Если применение CFD-системы необходимо, следующим шагом после анализа становится подготовка геометрической модели расчетной области. В реальных задачах это делается во внешней CAD-системе, но в учебных задачах (как, например, расчет течения нефти в трубе) модель может быть создана средствами самой CFD-системы.

 

 

Детализация этапа Препроцессинга (Описания модели).

Препроцессинг, который будет подробно разобран на этом и следующем уроке, включает несколько ключевых шагов, которые, как правило, выполняются в строгой последовательности:

  1. Описание физических свойств вещества. Необходимо задать свойства моделируемого вещества (например, плотность и вязкость нефти). Если моделируется теплообмен, дополнительно задаются коэффициент теплопроводности и удельная теплоемкость.
  2. Определение моделируемых физических процессов. Выбор того, какие физические процессы (например, только движение) будут рассчитываться.
  3. Задание начальных и граничных условий. Это необходимо для обеспечения существования и единственности численного решения.
    • Расчетная область. Представляет собой абстрактную геометрическую сущность, ограниченную поверхностями геометрии задачи. Для упрощения задачи многокилометровый трубопровод был заменен на короткий прямой участок с двумерной секторной постановкой (благодаря осевой симметрии).
    • Начальные условия. Могут быть произвольными для стационарной задачи (например, нулевая скорость), но задание осмысленных условий (например, начальная скорость, равная средней скорости течения нефти) может заметно ускорить сходимость.
    • Граничные условия. Должны быть заданы на всех границах расчетной области (вход, выход, стенки трубы, поверхности симметрии).
  4. Настройка расчетной сетки и задание шага по времени. Эти шаги являются завершающими на этапе препроцессинга и будут рассмотрены в следующем уроке.
Открыть в новом окне