.RU

В учебном процессе


Применение демонстрационных версий

газодинамических пакетов “FlowVision” и “Fluent”
в учебном процессе

Шаптала В.В., канд. техн. наук, ст. преп.

Белгородский государственный технологический

университет им. В.Г. Шухова


В последнее время математическое и компьютерное моделирование превратилось в одну из самых эффективных информационных технологий, определяющих развитие передовых отраслей науки и техники.

Свидетельством этого является появление пакетов прикладных программ для численного моделирования газодинамических и тепло-массообменных процессов, которые широко используются в инженерной практике зарубежных компаний и активно пропагандируются через Интернет.

Среди таких программных продуктов, позволяющих рассчитывать, визуализировать и оптимизировать широкий спектр технологических процессов, следует прежде всего выделить пакеты “FlowVision” и “Fluent” предназначенные для решения задач механики жидкости и газа. Применение этих пакетов освобождает пользователя от необходимости овладения тонкостями вычислительной математики, а также изнурительной работы по созданию численных алгоритмов и программ для их реализации [1], позволяя сосредоточить все внимание на поиске наиболее эффективных технических решений.

Приведем краткий список задач, решаемых методами вычислительной гидродинамики с использованием коммерческих программ:

  1. Технологические процессы производства материалов:

  1. Строительство:




Рис. 1. Распределение концентрации горючего в осевой плоскости газовой горелки.




Рис. 2. График вдоль окружности концентрации газа в смесителе. Вдув газа производится только через левый вход.

  1. Энергетика:

  1. Экология и чрезвычайные ситуации:

    • моделирование распространения загрязнений в водо-воздушных бассейнах;

    • моделирование распространения пожаров в лесах и городах.

Процесс расчета течения жидкости включает в себя следующие шаги, выполняемые пользователем:

      1. Создание области расчета;

      2. Задание математической модели изучаемого процесса;

      3. Задание граничных условий;

      4. Задание сетки;

      5. Задание критериев адаптации сетки по решению и по граничным условиям;

      6. Задание параметров методов расчета;

      7. Проведение расчета без участия пользователя;

      8. Просмотр результатов расчета в графической форме (“визуализация” результатов расчетов);

      9. Определение и сохранение числовых значений характеристик параметров течения и /или силового воздействия на элементы, находящиеся в потоке, в виде файлов;

      10. Оценка точности расчетов.

К особенностям использования пакета “FlowVision” относится [2]:

    • использование САПР для создания расчетной области с последующим импортом геометрии через форматы STL, VRML;

    • использование прямоугольной, локально измельчаемой расчетной сетки; для преодоление барьера между САПР и системами моделирования движения жидкости используется метод подсеточного разрешения;

    • большой набор моделей горения.

Дополнительные возможности численного моделирования открывает газодинамический пакет “Fluent”:

Код Fluent хорошо зарекомендовал себя на многопроцессорных компьютерах различных платформ; параллельные вычисления позволяют решать сложные задачи заметно быстрее [3].

Оба программных продукта основаны на численном решении уравнений Навье-Стокса, теплопереноса, конвективной диффузии, энергии с использованием методов сеток и конечных элементов.

Предоставляемые бесплатно демонстрационные версии этих пакетов могут быть эффективно использованы в учебном процессе при изучении информатики, математического моделирования технологических процессов, а также многих общеинженерных и специальных дисциплин.

Так, в текущем учебном году программный пакет “FlowVision” использовался при изучении дисциплины “Аэродинамика вентиляции” для моделирования полей скоростей воздуха и концентрации частиц пыли в циклонах, при изучении рассеивания промышленных выбросов с учетом промышленной и городской застройки, для моделирования тепловоздушного режима производственных и жилых помещений и в других задачах.

Применение демонстрационных версий прикладных программ требует той же общеобразовательной и специальной подготовки, что и применение их полных версий, поэтому представляется целесообразным использование всех возможностей и ресурсов Интернет для изучения и практического овладения современным программным обеспечением, которое безусловно потребуется будущим специалистам в их практической деятельности.


Список литературы


  1. Андерсон Д., Таннехилл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен – М.:Мир, 1990. – 384 с.

  2. Аксёнов А. А. Программный комплекс Flow Vision для решения задач аэродинамики и тепломассопереноса методами численного моделирования/ А. А. Аксёнов, А. В. Гудзовский // Матер. III съезда АВОК, 22-25.09. 1993. – М.: АВОК, 1993. – С. 114 – 119.

  3. Лысенко Д. А., Соломатников А.А. Численное моделирование турбулентного теплообмена в камерах сгорания газотурбинных установок с помощью пакета Fluent. //ИФЖ. Том 76, №4. 2003. – С. 125-127.

vesti-rossiya-04102011-1600-teleprogramma-vesti-rossiya-04102011-rossijskie-smi-o-mchs-monitoring-za-24-yanvar-2012-g.html
vesti-rossiya-13022009-1400-vnutrifrakcionnaya-rabota-5.html
vesti-rossiya-19012012-0130-teleprogramma-vesti-rossiya-19012012-rossijskie-smi-o-mchs-monitoring-za-19-yanvarya-2012-g.html
vesti-rossiya-26042012-1100-teleprogramma-vesti-rossiya-26042012-rossijskie-smi-o-mchs-monitoring-za-27-aprelya-2012-g.html
vesti-s-fronta-partijnaya-konferenciya-8-vesti-s-fronta-10.html
vestiru-moskovskaya-pressa-regionalnaya-pressa.html
  • ucheba.bystrickaya.ru/programma-ds-11-biologicheskij-monitoring-dlya-studentov-specialnosti-020803-bioekologiya-napravleniya.html
  • kolledzh.bystrickaya.ru/agrarnoe-razvitie-rossii.html
  • composition.bystrickaya.ru/otkritoe-akcionernoe-obshestvo-af-bank.html
  • uchenik.bystrickaya.ru/dokazatelstva-v-arbitrazhnom-processe.html
  • learn.bystrickaya.ru/fakultet-socialno-kulturnogo-servisa-i-turizma-referat.html
  • turn.bystrickaya.ru/ponyatie-ekonomicheskogo-analiza.html
  • zanyatie.bystrickaya.ru/programmnie-sredstva-internet-chast-3.html
  • otsenki.bystrickaya.ru/s-07-08-2009g-po-27-08-2009g-dostavka-proizvoditsya-ne-budet-zakazi-cherez-internetprinimayutsya-kruglosutochno-dostavkinachnutsya-s28-08-2009g-stranica-2.html
  • student.bystrickaya.ru/326-svedeniya-o-nalichii-u-emitenta-licenzij-otkritoe-akcionernoe-obshestvo-gorno-metallurgicheskaya-kompaniya-norilskij-nikel.html
  • lektsiya.bystrickaya.ru/programma-disciplini-istoriya-i-teoriya-gosudarstva-i-prava-dlya-napravleniya-030200-62-politologiya-podgotovki-bakalavra-avtor-prepodavatel-nazmutdinov-bulat-venerovich.html
  • textbook.bystrickaya.ru/klub-vita-kandel-klub-cheshskih-lvov.html
  • turn.bystrickaya.ru/oshibka-nedopustimij-obekt-giperssilki-oshibka-nedopustimij-obekt-giperssilki-stranica-8.html
  • studies.bystrickaya.ru/diskussiya-o-yazike-nablyudeniya.html
  • ucheba.bystrickaya.ru/programma-delovih-partner-stv-rossiya-evropa-sotrudnichestvo-bez-granic-moo-map-prezentaciya-7-iyunya-2010-g.html
  • thesis.bystrickaya.ru/pravdaiz-pervih-ruk28-prakticheskoe-posobie-dlya-pastirej-2002.html
  • literature.bystrickaya.ru/dopolneniya-i-izmeneniya-v-ustav-gosudarstvennogo-obrazovatelnogo-uchrezhdeniya.html
  • spur.bystrickaya.ru/kollektivnij-dogovor-otkritogo-akcionernogo-obshestva-stranica-11.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/rasskaz-shutka-fenomen.html
  • paragraph.bystrickaya.ru/lichnostnimi-osnovnaya-obrazovatelnaya-programma-municipalnogo-byudzhetnogo-obrazovatelnogo-uchrezhdeniya-dlya-detej.html
  • tasks.bystrickaya.ru/3-metodi-nauchnogo-poznaniya-uchebnoe-posobie-rekomendovano-ministerstvom-obshego-i-professionalnogo-obrazovaniya.html
  • lektsiya.bystrickaya.ru/posluzhat-rodine-5-tisyach-prizivnikov-sovetskaya-sibir-03042010-rossijskie-smi-o-mchs-monitoring-za-6-aprelya-2010-g.html
  • lecture.bystrickaya.ru/9-00-30.html
  • gramota.bystrickaya.ru/zhuravlev-vitalij-10-b-klass-zadachi-kotorie-reshali-nashi-predki-12-ispolzovanie-nityanih-modelej-dlya-izucheniya.html
  • composition.bystrickaya.ru/podgotovitelnij-etap-seminar-soveshanie-predsedatelej-profsoyuznih-organizacij-organov-i-uchrezhdenij-socialnoj-zashiti-naseleniya.html
  • doklad.bystrickaya.ru/voprosi-ekologii-na-urokah-fiziki-chast-6.html
  • shkola.bystrickaya.ru/sravnitelnij-analiz-mestnogo-samoupravleniya-v-rossii-i-germanii.html
  • znanie.bystrickaya.ru/8-sistema-ocenki-dostizheniya-planiruemih-rezultatov-osvoeniya-osnovnoj-obrazovatelnoj-programmi-nachalnogo-obshego-obrazovaniya.html
  • uchebnik.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskoe-kompleks-dlya-studentov-vseh-form-obucheniya-specialnosti-03-05-01-moskva-2009.html
  • credit.bystrickaya.ru/otzivi-uchashihsya-shkoli-o-knigah.html
  • doklad.bystrickaya.ru/uluchshenie-postoyannoe-uluchshenie-rukovodstvo-po-kachestvu-list-10-iz-54-433-vsu.html
  • bukva.bystrickaya.ru/psihologicheskie-metodi-obespecheniya-professionalnoj-lichnoj-bezopasnosti.html
  • education.bystrickaya.ru/121-obuchenie-u-ermodora-listarha-diplomnaya-rabota.html
  • knigi.bystrickaya.ru/sozdanie-samogo-sovremennogo-v-rossii-litejnogo-proizvodstva-dlya-zh-stranica-2.html
  • exchangerate.bystrickaya.ru/lekciya-9-zdorove-rukovoditelya-upravlencheskaya-deyatelnost-v-ekstremalnih-i-stressovih-situaciyah.html
  • institute.bystrickaya.ru/formirovanie-bankovskogo-kapitala.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.