Число мощности (Число Ньютона) и пи-теорема Бакингема в задаче о моменте импеллера

Почему при рассмотрении задачи об определении момента, необходимого для вращения импеллера, мы рассматриваем две безразмерных величины — число Рейнольдса и число мощности? Пи-теорема Бакингема применяется для того, чтобы свести задачу отыскания многопараметрической зависимости к более простой. Это позволяет упростить посторение прикладных графиков. Именно так появились диаграммы зависимости числа мощности от числа Рейнольдса, упомянутые в статье о моменте импеллера. Здесь мы рассмотрим применение пи-теоремы для параметризации задачи импеллера в безразмерных величинах.

Читать далее «Число мощности (Число Ньютона) и пи-теорема Бакингема в задаче о моменте импеллера»

Момент крыльчатки. Ламинарный миксер

О том, как рассчитать момент крыльчатки, то-есть каким моментом должен обладать двигатель, чтобы вращать импеллер, погруженный в жидкость с заданным числом оборотов. Нашел книгу и статью (ссылки в конце). В статье приводится описание алгоритма. Надо сказать, что за неимением экспериментальных данных, проверка (верификация) производилась весьма косвенным путем. Я сравнивал расчеты численные с аналитическим расчетом, к тому же только для нескольких расчетных моделей. Получил близкие результаты, поэтому приведу схему расчета здесь. Оригинальные материалы в статье и в книге «Chemical process equipment. Selection and design» (Couper, Penney, Walas).

Читать далее «Момент крыльчатки. Ламинарный миксер»

Файлы-словари OpenFOAM

Общий формат файлов-словарей OpenFOAM

Итак, в OpenFOAM существует единый текстовый формат для ввода и вывода данных. На английском файлы называются dictionary files. В рамках этой статьи, я буду называть их прсто файлы-словари либо файлы. Как правило, суть ясна из контекста или от него не зависит. Формат файлов-словарей является общим для всех файлов, используемых при работе с OpenFOAM. Это и файлы с исходными данными для генерации сетки, или файлы, сетки после её генерации утилитой blockMesh. или файлы настроек решателя. Этот же формат у результирующих файлов решения задачи, размещенных в папках временных шагов. Решатель автоматически сохраняет их в процессе решения задачи, используя встроенный функционал генерации и чтения файлов-словарей.

Информация об этом формате на английском языке доступна в официальной документации по пакету на сайте. Это документация по версии openfoam.org, однако она остается в силе и для файлов-словарей версии openfoam.com. Кстати, о разнице в версиях OpenFOAM и о соглашениях в нумерации версий можно прочитать на форуме cfd-online.com. Причина того, что версии две, те же самые, по которым есть множество версий Linux: «Почему нет?»

Комментарии в файлах-словарях оформляются так же, как в С++ (// и /*…*/).

Читать далее «Файлы-словари OpenFOAM»

Трехстепенная модель самолета в Matlab

В заметке приведён результат работы программы для моделирования динамики самолета. Рассматривается трехстепенная модель самолета в Matlab. Эту программу в текстовом виде Вы можете найти в книге [1, стр.180,189-190]. Трехстепенной моделью называется модель, имеющая три степени свободы. В нашем случае, это перемещения по вертикали и горизонтали, а также угол тангажа.

Читать далее «Трехстепенная модель самолета в Matlab»

Граничные условия в МКО (1D)

Граничные условия в МКО: дополнительные пояснения к реализации МКО описанной в статье [2]. В этой статье приводится перевод Раздела 4.3 книги [1] с примером 4.1 по теплопередаче. Раздел 4.1 и 4.2 — см. [3]. Необходимость этих дополнительных пояснений обусловлена тем, что в статьях по теории и по реализации нет явных указаний на принцип обработки граничных условий.

Читать далее «Граничные условия в МКО (1D)»

Теория метода контрольных объемов (1D)

Поскольку в статье [2] о реализации метода контрольных объемов теоретическая часть приведена только в виде ссылки на книгу [1], здесь будет перевод небольшого отрывка из этой самой книги. Теория метода контрольных объемов формулируется для некоторого абстрактного свойства \phi (вместо температуры T).

Читать далее «Теория метода контрольных объемов (1D)»

Метод контрольных объемов (1D)

Метод контрольных объемов часто используется при решении задач, связанных с вычислительной гидродинамикой и теплообменом. Рассмотрим одномерный случай установившегося распределения температуры T в теплоизолированном по длине стержне, на концах которого поддерживается постоянная температура.

Метод контрольных объемов (1D)
Метод контрольных объемов (1D). Тестовая задача. Обведены синим цветом и пронумерованы узловые точки контрольных объемов.

A — площадь поперечного сечения равна 0,001 кв.м, K — коэффициент теплопроводности равен 1000 Вт/мК —  это довольно много, коэффициент теплопроводности, например, алюминия равен 210-220 Вт/мК. Буквой P обозначается узел, для которого формируется уравнение, большими буквами W (west) и E (east) обозначаются западный и восточный соседние узлы. Маленькими буквами w и e обозначаются границы контрольного объема с узловой точкой P.

Читать далее «Метод контрольных объемов (1D)»

Механизация — закрылок

В релизе Aero-PM 0.2.4 поправлена ошибка с минусом. Она хоть и не приводила к неверным результатам, сильно нарушала логику алгоритма. Теперь — все правильно. Рассматривается механизация — закрылок. Обычный отклоняемый закрылок теперь применяется редко, но его проще всего смоделировать. Два расчета: закрылок убран (FlappedFoil_1.txt), закрылок выпущен (FlappedFoil_2.txt). Профиль — без названия (несуществующий).

Механизация - закрылок
Профиль с отклоненным закрылком. На рисунке — два профиля, наложенные друг-на-друга. В правой части видно отклоненный на угол порядка 15° закрылок.

Читать далее «Механизация — закрылок»

Точки аэродинамического профиля: формат Selig

Точки аэродинамического профиля. График
Точки аэродинамического профиля. Результат NACA4Digit.m.

Рассмотрим формирование файла, содержащего точки аэродинамического профиля NACA c четырехзначным номером. Формат Selig.

Читать далее «Точки аэродинамического профиля: формат Selig»