ISBN 5-7883-0376-1. Учебное пособие содержит основные сведения об исследовании гид­рогазодинамических течений с помощью универсального программного комплекса Fluent

Учебное пособие содержит основные сведения об исследовании гид­рогазодинамических течений с помощью универсального программного комплекса Fluent. В нем рассмотрены основные вопросы построения расчетных моделей, задания граничных условий, решения и визуализа­ции полу­ченных результатов, даны рекомендации позволяющие полу­чать реше­ния максимально приближенные к реальным процессам.

Пособие разработано на кафедрах теории двигателей летательных аппаратов и теплотехники СГАУ и предназначено для студентов, обу­чающихся по курсам «Механика жидкостей и газов», «Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок», «Теория авиационных двигате­лей», «Агрегаты наддува двигателей».

УДК 629.7.036.001 (075.8)

ББК 27.5.14.4

© Самарский государственный

аэрокосмический университет, 2007

ISBN 5-7883-0376-1

Оглавление

Основные условные обозначения. 6

Введение. 8

1. Краткие сведения о численных методах, используемых в CFD пакетах 11

1.1. Возможности и ограничения численных методов. 11

1.2. Компоненты численного метода. 13

1.2.1. Математическая модель. 13

1.2.2. Метод дискретизации. 13

1.2.3. Система координат. 14

1.2.4. Расчетная конечноэлементная сетка. 14

1.2.5. Конечные аппроксимации. 20

1.2.6. Метод решения. 21

1.2.7. Критерии сходимости. 21

1.3. Свойства численных методов решения. 21

1.3.1. Надежность. 21

1.3.2. Устойчивость. 22

1.3.3. Сходимость. 23

1.3.4. Выполнение законов сохранения. 23

1.3.5. Ограничения при расчете. 24

1.3.6. Адекватность. 25

1.3.7. Точность. 25

1.4. Метод конечных объемов. 26

1.4.1. Введение. 26

1.4.2. Аппроксимация интегралов по поверхностям.. 28

1.4.3. Аппроксимация интегралов по объему. 31

1.4.4. Интерполяция и методы дифференцирования. 33

1.4.5. Реализация граничных условий. 37

1.4.6. Алгебраическая система уравнения. 38

1.5. Решение уравнений Навье - Стокса. 38

2. Структура программного комплекса Fluent 42

3. Общие сведения о работе в программе Gambit 46

3.1. Верхнее меню программы Gambit 49

3.1.1. Подменю File. 49

3.1.2. Подменю Edit 52

3.1.3. Подменю Solver 52

3.2. Кнопки управления видами. 52

3.3. Использование мыши в программе Gambit 56

3.4. Типовая структура меню программы Gambit 57

4. Создание и редактирование геометрии расчетной области в программе Gambit 59

4.1. Построение элементов геометрии. 62

4.1.1. Построение точек. 62

4.1.2. Построение линий. 65

4.1.3. Построение поверхностей. 69

4.1.4. Построение объемов. 72

4.2. Перемещение и копирование элементов геометрии. 75

4.2.1. Перемещение и копирование элементов геометрии с помощью команды move/copy 76

4.2.2. Перемещение элементов геометрии с помощью команды Align 77

4.3. Сложение, вычитание и пересчение объемов и поверхностей. 78

4.4. Разделение элементов геометри на части и объединение нескольких геометрических элементов в один 80

4.5. Объединение совпадающих объектов. 84

4.6. Удаление элементов геометрии. 85

4.7. Группа меню редактирования атрибутов. 86

4.8. Операции с локальными системами координат. 87

Список использованных источников. 89