Исследование ПВД давления и температуры
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»
КАФЕДРА № 11
КУРСОВАЯ РАБОТА
ИССЛЕДОВАНИЕ ПВД ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ
по дисциплине: АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ
Работу выполнил
Студент группы 1911 Белалов И.В.
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
доц., к.т.н. Мясоедов В.Б.
Санкт-Петербург 2013
Целью данной работы является практическое ознакомление с пакетом Flow Simulation программы Solidworks 2012, получение навыков моделирования аэродинамической трубы на примере ПВД, получение эпюр распределения давления.
Вся работа разделяется на две задачи: внутреннюю и внешнюю. При внешней задачи рассматривается распределение давления вблизи корпуса ПВД и исходя из этого делается вывод о том, какое давление будет в приемнике статического давления. При внутренней задаче рассматривается распределение динамического давления внутри трубки Пито.
Внешняя задача
Моделирование в Solidworks Flow Simulation начинается с создания области, в которой будет осуществляться продувка объекта. Создадим короб для ПВД с размерами 150*60*400 мм. Создадим прямоугольник с указанными размерами и вырезом вдоль длинного ребра.
После чего созданную модель следует сохранить.
Далее нужно создать новый файл сборочной модели (gost-assy). Выбрать файл созданного короба (Browse)
После успешного добавления короба необходимо добавить сам ПВД. Проделываем ту же операцию.
Как видно из рисунка, ПВД не попал во внутреннюю область короба. Чтобы установить его в нужном месте будем двигать его по координатам.
В данном случае мы только одну половину ПВД поместили в область, в которой будет осуществляться продувка чтобы видеть как ведет себя поток воздуха в сечении с наибольшим диаметром. Связано это с тем, что эпюра распределения давления строится по всей области короба и увидеть что будет происходить внутри будет крайне неудобно, потому что эпюра как бы будет обволакивать весь ПВД.
После того как ПВД помещен в заданную область, следует сохранить объект. Программа попросит перестроить объект и следует нажать «ДА».
Далее ставим галочку около Solidworks Flow Simulation и жмем «ОК».
Через некоторое время появится дополнительный раздел Flow Simulation.
Переходим в раздел Flow Simulation и выбираем Create Lids (Создание крышки). Создание крышки необходимо для того, чтобы в дальнейшем указать из какой области (а именно с этих самых крышек) будут исходить потоки воздуха или давления (зависит от типа выбираемой физической величины), и в какую область данный поток будет выходить. Проделываем операцию, указанную на картинке с двух сторон короба.
Для создания крышки необходимо выбрать грань, как показано на рисунке 13.
После создания крышек переходим в Wizard и создаем новый проект.
Указываем типы физических величин (Рис. 18), тип задачи (Рис. 19), среду в которой будет производиться моделирование (Рис. 20 и 21), начальные условия и параметры атмосферы (Рис. 22 и 23).
Уже в новом проекте сделаем разрез, чтобы лучше было видно что происходит при обдувке и было удобно выбирать внутренние поверхности.
Перемести по координатам разрез как показано на рис. 26 (результат на рис. 27).
Нажмем правой кнопкой мыши на Boundary Conditions далее на жмем левой кнопкой мыши на Insert Boundary Condition… (добавление плоскости из которой будет истекать газ с заданными параметрами).
В разделе Selection нужно просто левой кнопкой мыши щелкнуть на плоскость из которой будет истекать газ. В разделе Type указывается тип физической величины, в данном случае мы выбираем скорость ветра, и выбираем Flow Openings (один из трех значков в разделе Type).
Проделываем ту же операцию с противоположной плоскостью, но в разделе Type мы указываем Pressure Openings (давление будет уходить в окружающую среду).
Нажмем Run в верхней части окна, в появившемся окне снова нажимаем Run и ждем когда закончатся вычисления.
Чтобы увидеть поведение атмосферы раскрываем Results, нажимаем правой кнопкой на Flow Trajectories и выбираем Insert…
В разделе Starting Points указывается плоскость из которой истекает газ, ниже указывается количество линий (чем больше, тем лучше, но вычисления будут производиться дольше).
В разделе Appearance указывается диаметр линий (чем меньше, тем лучше), тип отображаемой физической величины, и прозрачность линий.
В итоге результат внешней задачи сведется к рисунку 38, где статическое давление будет равно давлению около отверстий, принимающих статическое давление в данном случае около (93573 Па).
моделирование аэродинамический труба давление
Внутренняя задача
Далее нам необходимо совместить ПВД и данную накладку. Для этого создаем сборочную модель gost-assy (данная процедура была описана в самом начале). Выбираем ПВД и накладку и получаем следующую картину.
После чего нужно совместить накладку с ПВД. Для этого нажимаем на скрепку слева (сопряжение), после чего выбираем 2 фигуры, которые будут состыкованы, в данном примере голубая окружность уже выбрана, оранжевую предстоит выбрать.
После того как вторая фигура выбрана, оба предмета совмещаются (разумеется при условии что стыковка возможно, к примеру нельзя совместить квадрат и круг).
Далее получившуюся сборку следует сохранить и перейти в Flow Simulation (как это сделать было указано ранее) и открыть сохраненный файл.
Для удобства работы сделаем разрез ПВД.
Далее необходимо создать крышки (процедура описывалась ранее).
Сохраняем файл и нажимаем Wizard в левом верхнем углу, далее процедура аналогична той, что была ранее. Создаем через Boundary Conditions область из которой давление будет поступать и область ,в которую данное давление будет уходить в атмосферу. Параметры зададим такие же, как и во внешней задаче.
Далее следует нажать Run. После вычислений в разделе Results и Flow trajectories нужно задать поверхность для отображения эпюры.
После всего выполненного получим следующий результат:
Вывод
В ходе выполнения данной курсовой работы было выяснено что задача должна быть разбита на 2 части (внутреннюю и внешнюю), был получен практический опыт моделирования аэродинамической трубы на примере ПВД и были получены эпюры распределения давления при обдувке ПВД в условиях стандартной атмосферы со скоростью 100 м/с.