FlowVision может применяться для решения сразу нескольких разных задач на одном предприятии.
Познакомьтесь с опытом применения FlowVision на предприятиях, в НИЦ и ВУЗах
Рассматривается проблема численного моделирования процессов тепломассопереноса в реакторах на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем с помощью коммерческих Computational Fluid Dynamics (CFD) программных комплексов. Показано, что используемая в большинстве моделей турбулентности аналогия Рейнольдса не позволяет учитывать особенности теплопереноса в жидкометаллическом теплоносителе. Представлены результаты по разработке модели турбулентного теплопереноса LMS (Liquid Metal Sodium), учитывающей специфику натриевого теплоносителя. Это удалось сделать за счёт включения в систему уравнений модели выражения для турбулентного числа Прандтля, введения поправки, учитывающей гравитационную анизотропию турбулентного теплового потока, и тепловой пристеночной функции.
Перемешивание в жидких средах широко применяется в химической промышленности для приготовления эмульсий, суспензий и получения гомогенных систем (растворов), а также для интенсификации химических, тепловых и диффузионных процессов.
Цель перемешивания определяется назначением процесса. При приготовлении эмульсий для интенсивного дробления дисперсной фазы необходимо создавать в перемешиваемой среде значительные срезающие усилия, зависящие от градиента скорости. В тех зонах аппарата, где градиент скорости жидкости имеет наибольшее значение, происходит наиболее интенсивное дробление диспергируемой фазы.
Решение прикладных задач гид родинамики судна имеет большое практическое значение при проек тировании кораблей и судов, раз работке проектов их модерниза ции и переоборудования. Класси ческие задачи гидродинамики судна — получение буксировоч ных характеристик корпуса, гид родинамических характеристик движителя, отработка взаимодей ствия корпуса и движительного комплекса — содержат в себе проявления многообразных фи зических явлений и весьма слож ны для теоретического изучения. Вероятно, по этим причинам ос новные методики решения таких задач в отечественной и зарубеж ной судостроительной промыш ленности развивались как расчет но- экспериментальные, базирую щиеся на схемах частичного мо делирования.
Прогресс вычислительной техники и численных методов расчета сделал возможным для исследования и анализа гидродинамических характеристик судов применение специального программного обеспечения, позволяющего проводить численное моделирования обтекания корпуса судна с учетом турбулентности, волнообразования, влияния гребного винта, мелководья и т.д. Российский программный комплекс FlowVision позволяет решать многие практические задачи гидродинамики судна – получение картины обтекания корпуса, распределения давления, буксировочных характеристик корпуса,гидродинамических характеристик движителя, характеристик взаимодействия корпуса и движительного комплекса. При этом, как показал опыт практического использования программного комплекса FlowVision, задачи гидродинамики судна могут быть решены во всем диапазоне скоростей движения (чисел Фруда) современных судов, включая скорости глиссирования, когда в ходе решения задачи необходимо определять балансировочные параметры по всплытию и углу дифферента судна.
Движительно-рулевой комплекс является основным источником сил, приводящих судно в движение. При выборе и проектировании ДРК приходится руководствоваться не только необходимостью обеспечить судну заданные маневренные качества, но и рядом других требований, связанных с обеспечением ходкости судна, с условиями размещения ДРК и т.д. Поэтому задача выбора оптимального ДРК для проектируемого судна требует обширных, трудоёмких экспериментальных исследований ввиду большого числа варьируемых параметров (характеристик гребного винта, руля, кронштейна и их взаимного расположения).
Программа FREE!ship Plus предназначена для проектирования обводов корпуса по технологии NURBS, расчетов статики, ходкости и других расчетов гидродинамики судов и подводных аппаратов.
В тех случаях, когда обводы корпуса проектируемого судна существенно отличаются от обводов испытанных серий моделей, можно воспользоваться для расчета буксировочного сопротивления комплексом FlowVsion. Для проверки и отработки методики расчета сопротивления были выполнены расчеты более 15 корпусов судов разных типов, рулей с профилем NACA, кольцевой насадки и глиссера.
Для откачки пластовой жидкости из нефтяных скважин используются погружные центробежные насосы. Они выпускаются в течение длительного времени, в больших количествах и имеют широкий типоразмерный ряд. Современная практика требует быстрого обновления модельного ряда и проектирования погружных насосов с характеристиками, превосходящими ранее созданные образцы. Сократить время разработки насосов с улучшенными характеристиками можно за счет применения численного моделирования. Для этого необходима система автоматизированного проектирования и инженерного анализа погружных центробежных насосов.
В ОАО «СКБТ» для сокращения сроков и повышения эффективности работ по созданию и модернизации турбокомпрессоров, а также для снижения затрат, связанных с проведением натурных исследовательских испытаний, с 2005г. успешно применяется программный комплекс FlowVision.
В настоящее время программный комплекс FlowVision активно используется в ОАО “ОКБМ им. И.И.Африкантова”, при проектировании лопастных машин. В представленной работе рассмотрено проведение CFD-расчета одноступенчатого осевого вентилятора, предназначенного для системы вентиляции АЭС.
Вентилятор выполнен по схеме “ВНА+РК+СА”, его проектирование на заданные параметры осуществлялось по методике моделирования, изложенной в доступной литературе. В качестве модельных характеристик взяты аэродинамические характеристики вентилятора ОВ-8, полученные при испытаниях, проводимых в вентиляторной лаборатории ЦАГИ.
Была поставлена задача аэродинамического расчета осевых и радиальных вентиляторов. Характерной особенностью такого рода задач, является наличие вращающегося рабочего колеса и неподвижных элементов, таких как направляющий и спрямляющий аппараты, а также разного рода корпусов. Во-первых, для этого требовалось определение влияния параметров самой программы FlowVision, таких как модель турбулентности, начальная турбулизация, наличие положительного градиента давления и др. И, во-вторых, в связи со сложностью расчетных областей, требовалась оптимизация расчетных моделей, для снижения времени вычисления до приемлемого уровня.
Разработка акустико-вихревой модели в рамках FlowVision вышла на уровень бета-тестирования модуля для численного моделирования ЧСЛ пульсаций давления и шума в осевых вентиляторах и насосах.
Проведено численное моделирование параметров трехмерного потока на входе в центробежный насос в широком диапазоне подач. Показана возможность определения коэффициента начальной кавитации на входе центробежного насоса с использованием ПО FlowVision. Сравнение с опубликованными экспериментальными данными позволяет сделать вывод, что подобный метод может быть использован при оптимизации проточной части методом вычислительного эксперимента с целью улучшения антикавитационных качеств центробежных насосов.