 |
|
 |
| Автор |
Сообщение
|
And-Ray
Зарегистрирован: Пн 10 Январь 2011, 14:42
Сообщения: 236
Регион: Москва
|
 Добавлено:
Чт 17 Март 2011, 19:50
|
  |
В этой теме попробуем совершить совместную попытку смоделировать тепловые процессы в печах с помощью программы Flowvision.
Я надеюсь на ваше понимание, содействие и сочувствие  , поскольку не претендую в данной теме на роль гуру, в которой пытался выступать в теме моделирования в СолидВоркс.
|
|
|
|
     |
|
And-Ray
Зарегистрирован: Пн 10 Январь 2011, 14:42
Сообщения: 236
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Чт 17 Март 2011, 22:41
|
|
Сначала обзор программы Flowvision.
Вот что написано во введении справки программы:
Программный комплекс FlowVision предназначен для моделирования трехмерных течений жидкости и газа в технических и природных объектах, а также визуализации этих течений методами компьютерной графики.
Моделируемые течения включают в себя стационарные и нестационарные, сжимаемые, слабосжимаемые и несжимаемые потоки жидкости и газа. Использование различных моделей турбулентности и адаптивной расчетной сетки позволяет моделировать сложные движения жидкости, включая течения с сильной закруткой, горением, течения со свободной поверхностью.
FlowVision основан на конечно-объемном методе решения уравнений гидродинамики и использует прямоугольную адаптивную сетку с локальным измельчением. Для аппроксимации криволинейной геометрии с повышенной точностью FlowVision использует технологию подсеточного разрешения геометрии. Эта технология позволяет импортировать геометрию из систем САПР и обмениваться информацией с системами конечно-элементного анализа. Использование этой технологии позволило решить проблему автоматической генерации сетки – чтобы сгенерировать сетку, достаточно задать всего лишь несколько параметров, после чего сетка автоматически генерируется для расчетной области, имеющей геометрию любой степени сложности.
Чтобы начать работать с программным комплексом FlowVision, Вам необходимо иметь на своем персональном компьютере операционную систему Windows ME/2000/XP и систему автоматизации проектирования (САПР), в которой Вы будете задавать геометрию расчетной области. Рекомендуемые системы: SolidWorks, T-Flex, Unigraphics, Autocad Mechanical Desktop, ProEngineer, Catia. О других системах Вы можете узнать в группе технической поддержки ТЕСИС.
Российская фирма ТЕСИС замахнулась на многое, и газ, и жидкости, и теплообмен. Программа в России признана, имеет продажи, используется госпредприятиями частными конторами, рекомендована в качестве средства обучения для студентов ВУЗов.
Что представляют из себя подобные программы. Попробую рассказать простыми словами.
Сама программа не имеет средств для создания геометрии и это вполне оправдано, поскольку множество CADов успешно справляются с этой задачей, предоставляя программе геометрию в определенных форматах. В качестве внешнего CADа хорошо подходит SW и популярный Скетч.
Функционально программа содержит два модуля: препроцессор и постпроцессор.
Препроцессор позволяет описать расчетную область, т.е. то ограниченное пространство, в котором происходят интересующие нас процессы перемещения газа или жидкости, а также процессы теплообмена в газе, жидкости и с ограничивающими стенками.
Первым делом задается расчетная модель для области, например ламинарная жидкость. Эта модель подразумевает в том числе и газы, но при таком движении, когда отсутствуют вихревые закручивания.
Поскольку это наиболее простая расчетная модель, то мы и начнем с нее.
В препроцессоре задаются физические свойства вещества заполняющего расчетную область, либо это вещества выбирается из базы, например вода или воздух.
|
|
|
|
|
|
And-Ray
Зарегистрирован: Пн 10 Январь 2011, 14:42
Сообщения: 236
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Чт 17 Март 2011, 23:48
|
|
Далее, что весьма важно, в препроцессоре задаются граничные условия, т.е. типы граничных условий выбираются из списка, а затем, для конкретных граничных условий задаются, возможные только для них подусловия с различными параметрами.
Для того, чтобы программа распознала какие грани внешней геометрии объединить для присвоения им одинаковых граничных условий, производится предварительная раскраска граней во внешнем CADе. Это достаточно удобно.
Наконец в препроцессоре создается расчетная сетка. Сетка создается в трех ортогональных направлениях X,Y,Z первоначально с равномерным шагом, но впоследствии можно умельчить ячейки в конкретных местах для более точного расчета.
Вот в самых общих чертах описание препроцессора.
Следует сразу заметить, что вся внешняя геометрия интерпретируется Flowvision (далее FV) в системе СИ, т.е. в метрах, это надо запомнить, поскольку обычно в CADах предпочитают работать в миллиметрах. Перед экспортом во FV необходимо установить единицы измерения метры.
Подготовив расчетную область к собственно расчету необходимо сформировать схему вывода результатов, например векторное поле скоростей, цветовое поле температуры, изолинии давления и т.п. Именно этим занимается постпроцессор. В нем задается что, как и где выводить и визуализировать.
Вроде все просто, но это совсем не так. Программа имеет множество всяких тонких настроек и нюансов.
Подготовив все для расчета можно нажать на кнопку начать расчет и наблюдать в динамике нестационарный процесс в расчетной области, который может быть весьма живописен . .
|
|
|
|
|
|
Евгений Колчин
Зарегистрирован: Чт 3 Октябрь 2002, 06:26
Сообщения: 10114
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Пт 18 Март 2011, 00:14
|
|
Работаем с этой FW?
|
_________________
************************************
|
|
 |
|
And-Ray
Зарегистрирован: Пн 10 Январь 2011, 14:42
Сообщения: 236
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Пт 18 Март 2011, 00:26
|
|
| Евгений Колчин писал(а): |
| Работаем с этой FW? |
Да, работаем именно с ней, эта последняя доступная версия. Все что далее, только за деньги, причем немалые. 
Далее следует разобраться и разложить по полкам то, что мы вообще хотим от этой программы, и оценить что можем получить и где придется допустить упрощения, поскольку подобное моделирование с большой точностью сверхсложная задача.
Кроме того, проведем краткий теоретический обзор базовых понятий и определений попутно привязывая их к программе.
|
|
|
|
|
|
zika
Зарегистрирован: Вт 5 Октябрь 2010, 09:19
Сообщения: 328
Регион: Санкт-Петербург - Великий Новгород
|
| Добавлено:
Пт 18 Март 2011, 07:48
|
|
And-Ray
В качестве внешнего CADа хорошо подходит SW и популярный Скетч.
Надесь Вы научите пользоваться обоими системами???
|
_________________
С уважением Валерий
|
|
|
|
And-Ray
Зарегистрирован: Пн 10 Январь 2011, 14:42
Сообщения: 236
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Пт 18 Март 2011, 08:34
|
|
| zika писал(а): |
And-Ray
В качестве внешнего CADа хорошо подходит SW и популярный Скетч.
Надесь Вы научите пользоваться обоими системами??? |
Что касается первого, то можно сказать, уже научил за три сотни сообщений в теме моделирования в SW, а по SketchUp тут и без меня учителей полно, судя по соответствующей теме, которые знают SU лучше меня.
Чтобы создать геометрию для FV, совсем не требуется высшего пилотажа во владении CAD, поскольку эта геометрия представляет собой монолитную болванку имитирующую топку, колпаки и дымоходы. В продвинутом случае, к этой болванке добавляется второе тело, имитирующее массив стенок.
В тех случаях, которые мы здесь рассмотрим, я конечно покажу как происходит построение геометрии в SW.
|
|
|
|
|
|
Андрей_Алексеевич
Зарегистрирован: Пн 13 Декабрь 2010, 19:17
Сообщения: 5834
Регион: малая родина Павлова, Скобелева, Циолковского, Уткиных и др.
|
| Добавлено:
Пт 18 Март 2011, 20:59
|
|
Спасибо тебе!!! На связи...
| zika писал(а): |
And-Ray
В качестве внешнего CADа хорошо подходит SW и популярный Скетч.
Надесь Вы научите пользоваться обоими системами??? |
Он уже и так начал "как детсаду" раскладывать SW с палочек и крючочков...
Я не дерзну просить его вникать и в Скетч 
Но - судя по "погужению" в эту прогу, нет оснований зарекаться... с него станется!!! 
|
_________________
Печник - милостью и промыслом Божиим.
Печное отопление частного дома и т.п., авторское сопровождение проектов, наставничество в т.ч. дистанционное, партнёрство в кладке печей.
89106130763 МТС
andrejka61@mail.ru
andrej.kuzmischev@yandex.ru
|
|
|
|
kalimusk
Зарегистрирован: Ср 27 Февраль 2008, 06:23
Сообщения: 65
Регион: Ижевск
|
| Добавлено:
Сб 19 Март 2011, 04:22
|
|
В качестве внешнего CADа хорошо подходит SW и популярный Скетч.
Скетч имеет каркасные компоненты (оболочки). Если сделать разрез компонента, то видно, что он пустой. Для теплового моделирования- это не годится.
|
|
|
|
|
|
And-Ray
Зарегистрирован: Пн 10 Январь 2011, 14:42
Сообщения: 236
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Сб 19 Март 2011, 09:30
|
|
| kalimusk писал(а): |
В качестве внешнего CADа хорошо подходит SW и популярный Скетч.
Скетч имеет каркасные компоненты (оболочки). Если сделать разрез компонента, то видно, что он пустой. Для теплового моделирования- это не годится. |
Это не имеет значения, поскольку для FV нужна просто замкнутая область, одна или несколько. Программа сама "заполняет" ограниченную область заданным веществом, затем строит сетку и начинает расчет.
Важно чтобы в арсенале обменных форматов CADа присутствовали VRML или STL. Если они имеются, то вопрос решен, FV понимает эти форматы.
|
|
|
|
|
|
And-Ray
Зарегистрирован: Пн 10 Январь 2011, 14:42
Сообщения: 236
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Сб 19 Март 2011, 10:23
|
|
Теперь о том, в чем сложность подобного теплового расчета.
Кратко опишем процессы происходящие в печи.
Любая печь имеет вход и выход, вход засасывает необходимый для горения топлива воздух, а выход выбрасывает продукты горения. В топке находится источник тепла. В первом приближении можно предположить, что тепло выделятся с постоянной мощностью в течение некоторого времени топки печи, а потом оно перестает выделятся, вход и выход закрываются и происходит остывание массива печи, вобравшего в себя тепло во время топки. Т.о. имеются две фазы работы печи.
Теплоносителем в печи служит газ, для начала можно сказать, что воздух. Воздух нагревается конвективно от источника тепла и уже нагретый, переносит тепло на массивные стенки печи. Причем передача тепла происходит путем конвекции и теплопроводности. Разница состоит в том, при передаче теплопроводностью теплоноситель неподвижен, а случае конвекции вещество теплоносителя передвигается. Конвекция в печи происходит под действием архимедовой силы, которая заставляет всплывать нагретый воздух вверх, в то время как холодный воздух тонет. Непременным условием естественной конвекции является наличие гравитации, силы тяжести. Итак воздух в печи циркулирует, поднимаясь вверх вдали от стенок, затем остывает, отдавая тепло стенкам и опускается вдоль стенок вниз, где вновь нагревается "входя в контакт" с источником тепла.
Помимо конвективного теплообмена между источником тепла и стенками печи, имеет место прямой теплообмен излучением. Теплообмен излучением происходит минуя теплоноситель, стенки поглощают тепловое излучение, исходящее от пламени. Мы имеет уже два способа передачи тепла стенкам.
Кроме того имеется подсос холодного воздуха на входе печи, который тоже вносит свою лепту в тепловой баланс и в картину потока газа.
Сгорая, топливо выделяет газ, который собственно и горит. Это можно представить как приток дополнительного газа в топке.
Уже довольно много факторов придется учитывать в расчете.
Теперь о том, какое количество областей нужно рассматривать в расчете.
Говоря строго, придется включать в расчет три области, а именно:
1. внутреннюю полость печи, в которой происходит сгорание топлива и ток газа, теплообмен конвекцией и излучением.
2. область массива стенок печи, состоящую из твердого вещества (кирпичная кладка) в ней теплопередача происходит только за счет теплопроводности, конвекции и излучения нет
3. область помещения вокруг печи, заполненная воздухом, теплообмен конвекцией и отчасти излучением (низкие температуры)
Само собой начинать расчет сразу учитывая все перечисленные факторы, это авантюра, поэтому начинать следует с простых случаев, потихоньку получая навыки.
|
|
|
|
|
|
Андрей Ищенко
Проектировщик
Зарегистрирован: Вт 7 Февраль 2006, 10:08
Сообщения: 2946
Регион: Пенза
|
| Добавлено:
Сб 19 Март 2011, 10:39
|
|
Для упрощения расчетов предлагаю источник тепла в печи взять с постоянной величиной теплого излучения /в быту эл. нагреватель/. Так как учесть все процессы происходящие на разных стадиях горения дров, для начала сложно.
Необходимо так-же определиться с конструкцией печи, опять же для упрощения начальных расчетов можно применить прямую трубу.
|
_________________
+7 962 974-10-94 Viber WhatsApp
+7 962 399-59-39
|
|
|
|
Андрей_Алексеевич
Зарегистрирован: Пн 13 Декабрь 2010, 19:17
Сообщения: 5834
Регион: малая родина Павлова, Скобелева, Циолковского, Уткиных и др.
|
| Добавлено:
Сб 19 Март 2011, 11:30
|
|
| Андрей Ищенко писал(а): |
| Необходимо так-же определиться с конструкцией печи, опять же для упрощения начальных расчетов можно применить прямую трубу. |
Можно также взять примитивную одноколпаковую с рассечками, с нижним подключением к коренной-стенной трубе...
|
_________________
Печник - милостью и промыслом Божиим.
Печное отопление частного дома и т.п., авторское сопровождение проектов, наставничество в т.ч. дистанционное, партнёрство в кладке печей.
89106130763 МТС
andrejka61@mail.ru
andrej.kuzmischev@yandex.ru
|
|
|
|
VKarpov
Зарегистрирован: Вс 5 Декабрь 2010, 12:58
Сообщения: 20
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Пт 25 Март 2011, 21:42
|
|
| And-Ray писал(а): |
| Само собой начинать расчет сразу учитывая все перечисленные факторы, это авантюра, поэтому начинать следует с простых случаев, потихоньку получая навыки. |
А давайте начнем с конца, т.е. с трубы. Вроде бы очень простая задача. Трубу можно взять цилиндрическую. Скорость газа и перепады температур всем интуитивно понятны. А что даст FlowVision? Каковы будут числа?
|
|
|
|
|
|
vladgri
Зарегистрирован: Пт 8 Октябрь 2010, 08:33
Сообщения: 1857
Регион: г.Павлодар
|
| Добавлено:
Ср 10 Август 2011, 05:14
|
|
|
|
|
Андрей_Алексеевич
Зарегистрирован: Пн 13 Декабрь 2010, 19:17
Сообщения: 5834
Регион: малая родина Павлова, Скобелева, Циолковского, Уткиных и др.
|
| Добавлено:
Ср 10 Август 2011, 08:47
|
|
| vladgri писал(а): |
| Тема заглохла? Жалко. |
Да не заглохла, конечно-же, просто с апреля происходит массовый "вылет", в смысле - сезон печной начинается активный!
А грузить себя Инетом на "объекте" не всякий захочет - работа печника не только интелектуально-творческая, но ещё и физически - тяжёлая...  хотя и доставляющая удовлетворение
|
_________________
Печник - милостью и промыслом Божиим.
Печное отопление частного дома и т.п., авторское сопровождение проектов, наставничество в т.ч. дистанционное, партнёрство в кладке печей.
89106130763 МТС
andrejka61@mail.ru
andrej.kuzmischev@yandex.ru
|
|
|
|
Эдуард Терела
Зарегистрирован: Чт 11 Август 2011, 07:22
Сообщения: 96
Регион: Хабаровск
|
| Добавлено:
Чт 11 Август 2011, 07:45
|
|
К чему эти расчеты? Считай-не считай, а реальность все равно будет несколько другая. Много факторов влияет на результат: вид и качество дров, вид помещения, температура на улице и т.д.
Печь - это очень универсальная штука. Её можно протопить дольше или интенсивнее. И разница по обогреву помещения и даже дома будет в 1,5-4 раза.
Если же одной печи не хватает, надо ставить вторую или провести через неё водяное отопление. Ну а примерное соотношение количества и вида печей к объемам и виду помещений давно всем известно.
|
|
|
|
|
|
vladgri
Зарегистрирован: Пт 8 Октябрь 2010, 08:33
Сообщения: 1857
Регион: г.Павлодар
|
| Добавлено:
Пт 26 Август 2011, 15:34
|
|
С предыдущим ора-тором, не согласен.
Попытка заняться моделированием. В качестве модели выбран КИК17. Продувка горячим воздухом через топочную, холодным через поддувальную.
|
| Описание: |
|
| Размер файла: |
76.02 КБ |
| Просмотров: |
977 раз(а) |
|
| Описание: |
|
| Размер файла: |
91.31 КБ |
| Просмотров: |
983 раз(а) |
|
|
|
|
|
Евгений Колчин
Зарегистрирован: Чт 3 Октябрь 2002, 06:26
Сообщения: 10114
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Пт 26 Август 2011, 16:10
|
|
| vladgri писал(а): |
| Продувка горячим воздухом через топочную, холодным через поддувальную. |
т.е. без участия тяги труба, а принудительным дутьем?
с какой скоростью задано?
|
_________________
************************************
|
|
|
|
vladgri
Зарегистрирован: Пт 8 Октябрь 2010, 08:33
Сообщения: 1857
Регион: г.Павлодар
|
| Добавлено:
Пт 26 Август 2011, 17:03
|
|
| Евгений Колчин писал(а): |
| vladgri писал(а): |
| Продувка горячим воздухом через топочную, холодным через поддувальную. |
т.е. без участия тяги труба, а принудительным дутьем?
с какой скоростью задано? |
Скорость потоков 10 м/сек, температуры гор. 1000К хол.300К, давление на выходе 0Па(атмосферное). Режим расчета - турбуленция k-epsilon, итераций 1000. Расчет в ANSYS Workbench 12.1 , решатель FLUENT.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Следующая тема
Предыдущая тема
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете добавлять приложения в этом форуме
Вы можете скачивать файлы в этом форуме
|
|
