Г.М. Попов, Л.С. Шаблий
Расчет пространственной структуры потока в ступени
осевого компрессора в программном комплексе ANSYS CFX
Электронное учебное пособие
САМАРА
2011
УДКСГАУ: 621.438.001.2
ББК СГАУ: 39.55
Авторы:
Батурин Олег Витальевич,
Колмакова Дарья Алексеевна,
Матвеев Валерий Николаевич,
Попов Григорий Михайлович,
Шаблий Леонид Сергеевич
Рецензент:
д-р техн. наук, профессор С.В. Фалалеев
Батурин, Расчет пространственной структуры потока в ступени
осевого компрессора в программном комплексе ANSYS CFX [Электронный
ресурс] : электрон, учеб. пособие / О.В. Батурин, Д.А. Колмакова, В.Н. Матвеев, <...> Подробно описаны процесс создания
расчетной модели, создания сетки конечных элементов в автоматизированном
режиме, наложение граничных условий, проведения расчета и обработки его
результатов. <...> Пособие разработано на кафедре теории двигателей летательных аппаратов
СГАУ и предназначено для студентов, обучающихся по курсам «Теория, расчет
и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок»,
«Теория и расчет лопаточных машин», «Агрегаты наддува двигателей», а также
для самостоятельной работы студентов-дипломников, аспирантов, магистрантов
и научных работников, чьи исследования связаны с турбомашиностроением. <...> ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ СОЗДАНИЯ РАСЧЕТНЫХ МОДЕЛЕЙ
ПОТОКА РАБОЧЕЕО ТЕЛА В ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ТРЕХМЕРНОЙ
СТУПЕНИ ОСЕВОЕО КОМПРЕССОРА В ПРОЕРАММНОМ
КОМПЛЕКСЕ ANSYS CFX <...> ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПОСТРОЕНИИ РАСЧЕТНЫХ
МОДЕЛЕЙ ПОТОКА В МЕЖЛОПАТОЧНЫХ КАНАЛАХ ВЕНЦОВ
ОСЕВЫХ КОМПРЕССОРОВ В ПРОЕРАММЕ TurboGrid ПАКЕТА
ANSYSCFX <...> Типовой алгоритм построения расчетных моделей потока в
межлопаточных каналах в программе TurboGrid
14
14 <...> Базовые сведения о работе в программе TurboGrid
16 <...> ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И ПОСТРОЕНИЕ
ЕЕОМЕТРИИ МОДЕЛИ ПОТОКА РАБОЧЕЕО ТЕЛА В ПРОТОЧНОЙ
ЧАСТИ СТУПЕНИ ОСЕВОЕО КОМПРЕССОРА
3.1. <...> Описание геометрии межлопаточного канала в программа Tur
boGrid <...> Подготовка файлов с описанием геометрии расчетной области
для программы <...>
Расчет_пространственной_структуры_потока_в_ступени_осевого_компрессора_в_программном_комплексе_ANSYS_CFX_[Электронный_ресурс]_.pdf
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. КОРОЛЕВА
(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»
О.В. Батурин, Д.А. Колмакова, В.Н. Матвеев,
Г.М. Попов, Л.С. Шаблий
Расчет пространственной структуры потока в ступени
осевого компрессора в программном комплексе ANSYS CFX
Электронное учебное пособие
С АМА Р А
2011
Стр.1
УДКСГАУ: 621.438.001.2
ББК СГАУ: 39.55
Авторы:
Батурин Олег Витальевич,
Колмакова Дарья Алексеевна,
Матвеев Валерий Николаевич,
Попов Григорий Михайлович,
Шаблий Леонид Сергеевич
Рецензент: д-р техн. наук, профессор С.В. Фалалеев
Батурин, Расчет пространственной структуры потока в ступени
осевого компрессора в программном комплексе ANSYS CFX [Электронный
ресурс] : электрон, учеб. пособие / О.В. Батурин, Д.А. Колмакова, В.Н. Матвеев,
Г.М. Попов, Л.С. Шаблий; Минобрнауки России, Самар, гос. аэрокосм. ун-т.
С.П. Королева (нац. исслед. ун-т). - Электрон, текстовые и граф. дан.
(3,1 Мбайт). - Самара, 2011. - 1 эл. опт. диск (CD-ROM). - Систем, требования:
ПК Pentium; Windows 98 или выше.
Учебное пособие содержит краткие сведения о расчетном исследовании
рабочего процесса в ступени осевого компрессора с использованием
современного CAD-программного комплекса Ansys CFX, основанного на
решении уравнений Навье - Стокса. Подробно описаны процесс создания
расчетной модели, создания сетки конечных элементов в автоматизированном
режиме, наложение граничных условий, проведения расчета и обработки его
результатов.
Пособие разработано на кафедре теории двигателей летательных аппаратов
СГАУ и предназначено для студентов, обучающихся по курсам «Теория, расчет
и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок»,
«Теория и расчет лопаточных машин», «Агрегаты наддува двигателей», а также
для самостоятельной работы студентов-дипломников, аспирантов, магистрантов
и научных работников, чьи исследования связаны с турбомашиностроением.
О Самарский государственный
аэрокосмический университет, 2011
2
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ СОЗДАНИЯ РАСЧЕТНЫХ МОДЕЛЕЙ
ПОТОКА РАБОЧЕЕО ТЕЛА В ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ТРЕХМЕРНОЙ
СТУПЕНИ ОСЕВОЕО КОМПРЕССОРА В ПРОЕРАММНОМ
КОМПЛЕКСЕ ANSYS CFX
2. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПОСТРОЕНИИ РАСЧЕТНЫХ
МОДЕЛЕЙ ПОТОКА В МЕЖЛОПАТОЧНЫХ КАНАЛАХ ВЕНЦОВ
ОСЕВЫХ КОМПРЕССОРОВ В ПРОЕРАММЕ TurboGrid ПАКЕТА
ANSYSCFX
2.1. Типовой алгоритм построения расчетных моделей потока в
межлопаточных каналах в программе TurboGrid
2.2. Независимый запуск программы TurboGrid
2.3. Базовые сведения о работе в программе TurboGrid
6
9
12
14
14
16
16
3. ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И ПОСТРОЕНИЕ
ЕЕОМЕТРИИ МОДЕЛИ ПОТОКА РАБОЧЕЕО ТЕЛА В ПРОТОЧНОЙ 28
ЧАСТИ СТУПЕНИ ОСЕВОЕО КОМПРЕССОРА
3.1. Описание геометрии межлопаточного канала в программа TurboGrid
3.2.
Подготовка файлов с описанием геометрии расчетной области
для программы TurboGrid
3.3. Загрузка в программу TurboGrid геометрии межлопаточного канала
венца осевого компрессора
3.4. Задание величины и геометрии радиального зазора
3.5. Корректировка размеров входного и выходного участков
4. ПОСТРОЕНИЕ СЕТКИ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В СОЗДАННОЙ
РАСЧЕТНОЙ ОБЛАСТИ В ПРОЕРАММЕ TurboGrid
4.1. Создание блочной топологии сетки конечных элементов в межлопаточном
канале
4.2. Настройка параметров сетки конечных элементов
4.3. Оценка качества конечноэлементной сетки
4.4. Еенерация сетки конечных элементов в расчетной области
4.5. Завершение работы с моделью в TurboGrid и передача созданной
расчетной модели потока в программный комплекс Ansys CFX
3
45
45
47
51
55
56
28
31
33
40
42
Стр.3