Отчет о научно-исследовательской работе по дисциплине «Компьютерное моделирование технологических процессов» Руководитель Доцент, к.т.н. В.В. Лавров Студент МтМ – А.Ю. Бородин

Цель работы Изучение закономерностей движения сплошной среды в канале переменного сечения (внезапное расширение) методами компьютерного моделирования и лабораторного эксперимента

Задачи Изучить возможности пакета FlowVision Изучить возможности пакета FlowVision Провести лабораторный эксперимент Провести лабораторный эксперимент Провести компьютерное моделирование Провести компьютерное моделирование Сравнить полученные результаты Сравнить полученные результаты

Программный продукт FlowVision v 2.3 Программный комплекс FlowVision – российский лидер численного моделирования стационарных и нестационарных течений жидкости и газа. FlowVision решает задачи внешней и внутренней аэро-гидродинамики. Численное интегрирование уравнений движения жидкости основано на методе конечных объёмов. Программный комплекс FlowVision – российский лидер численного моделирования стационарных и нестационарных течений жидкости и газа. FlowVision решает задачи внешней и внутренней аэро-гидродинамики. Численное интегрирование уравнений движения жидкости основано на методе конечных объёмов.

Лабораторный стенд по изучению динамики движения воздуха в каналах переменного сечения.

Результаты лабораторного эксперимента Расход воздуха: V=0,0182 м3/с Расход воздуха: V=0,0182 м3/с Скорость потока до расширения: W=10,9 м/с Скорость потока до расширения: W=10,9 м/с Скорость потока после расширения: W=2,3 м/с Скорость потока после расширения: W=2,3 м/с Полные потери напора потока воздуха преодоление местного сопротивления: ΔР=48 Па Полные потери напора потока воздуха преодоление местного сопротивления: ΔР=48 Па

Результаты компьютерного моделирования Разработана компьютерная модель для изучения гидродинамики потока при его движении в канале с внезапным расширением Разработана компьютерная модель для изучения гидродинамики потока при его движении в канале с внезапным расширением Рассчитано поле скоростей потока по длине канала Рассчитано поле скоростей потока по длине канала Получен график изменения полного давления в канале Получен график изменения полного давления в канале

Визуализация расчетного поля скорости потока в канале

Двумерный график скорости потока по длине канала Длина канала, мм Скорость потока, м/с

Визуализация расчетного распределения полного давления в канале

Двумерный график полного давления Длина канала, мм Величина давления, Па

Выводы Создана компьютерная модель движения потока воздуха в канале переменного сечения Создана компьютерная модель движения потока воздуха в канале переменного сечения Проведены исследования движения воздуха при внезапном расширении канала методами компьютерного моделирования и компьютерного эксперимента. Проведены исследования движения воздуха при внезапном расширении канала методами компьютерного моделирования и компьютерного эксперимента. Доказана адекватность компьютерной модели путем совпадение результатов компьютерного моделирования и лабораторного эксперимента Доказана адекватность компьютерной модели путем совпадение результатов компьютерного моделирования и лабораторного эксперимента