3D-methods for the calculation of flow are used in this work. The solid model of the inlet is created. The mesh of the tetrahedral type is constructed. The boundary conditions for the calculations in the program are given, namely: the rate in inlet of the spiral casing and pressure on an exit. The choice of the turbulence model was based on the tasks that were set earlier. The results of numerical research of three-dimensional flow of a fluid flow in the high-head radial-axial hydraulic turbine are presented. Calculations are conducted for prognostication of descriptions and optimization of form of water passage of hydraulic turbines. The calculation of coefficient of losses of kinetic energy in the elements of inlet of hydraulic turbine is conducted. The total energy losses in the inlet of the water passage using different applied program packages are determined. The comparison of the data, which was obtained by in the calculations and the experimental data, is produced. The distributions of the total pressure and static pressure are presented in this paper. The velocity distribution in the meridional sections is presented. The complex nature of fluid flow is described. The secondary fluid flow in the spiral casing of the hydraulic turbine is confirmed by calculations. This secondary motion in the spiral casing of the hydraulic turbine appears due to the complexity of the fluid flow. Conclusions about the results of the three-dimensional calculations are made. Using special programs in the design of hydraulic turbines can reduce the technological resources and time.
В настоящее время актуальным является совершенствование вычислительных программных комплексов, что в свою очередь приводит к конкуренции на рынке программного обеспечения. Специалисты, работающие в любой отрасли, должны владеть компьютером не только на уровне пользователя, но и на уровне программистов, чтобы на базе существующих программных комплексов программировать модули для собственных потребностей. Не исключением является и область гидроэнергетики. В работе проведен аналитический обзор современных программных комплексов CFD. Проанализированы преимущества и недостатки данных программ в части построения трехмерной модели объекта исследования, создания расчетной сетки, задания граничных условий и визуализации результатов расчета. Для решения гидродинамических задач существует много различных программ, одними из передовых коммерческих программных комплексов являются Ansys, SolidWorks Flow Simulation, Autodesk CFD. Так же существуют программы с открытым исходным кодом, самым популярным на данный момент является OpenFOAM. Данные системы автоматического проектирования (САПР) позволяют не только выполнить качественное моделирование систем различной физической природы, но и исследовать отклик этих систем на внешние воздействия в виде распределения давления, температур, скоростей. Алгоритмы проведения расчета в программах похожи, отличительные особенности программ можно оценить по следующим критериям: генерация сетки, точность, надежность (сходимость), скорость вычислений, физика модели, гибкость системы. Так же следует отметить, что коммерческие программные комплексы более удобны в использовании благодаря проработанному интерфейсу пользователя, в бесплатных комплексах интерфейс менее развит и для работы потребуются знания определенного списка команд и знания синтаксиса программы. Для создания геометрии модели так же существует множество программ (SolidWorks, Autodesk Inventor, Компас-3D и др.). Трехмерная модель объекта исследования необходима для последующей интеграции в CFD комплекс. Использование этих программ позволяет сократить цикл разработки, снизить стоимость изделий и повысить качество продукции. Ключевые слова: гидравлические машины, численное исследование, гидродинамический расчет, математическая модель, пространственное течение, системы автоматического проектирования. Є. C. КРУПА, В. О. НЕДОВЄСОВ СУЧАСНИЙ СТАН ПРОГРАМНИХ КОМПЛЕКСІВ CFD ДЛЯ ЧИСЕЛЬНОГО ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОСТОРОВОГО ПОТОКУ В ГІДРОМАШИНАХ В даний час актуальним є вдосконалення обчислювальних програмних комплексів, що в свою чергу призводить до конкуренції на ринку програмного забезпечення. Фахівці, що працюють в будь-якій галузі, повинні володіти комп'ютером не тільки на рівні користувача, але і на рівні програмістів, щоб на базі існуючих програмних комплексів програмувати модулі для власних потреб. Не виключенням є і область гідроенергетики. В роботі проведено аналітичний огляд сучасних програмних комплексів CFD. Проаналізовано переваги та недоліки даних програм в частині побудови тривимірної моделі об'єкта дослідження, створення розрахункової сі...
No abstract
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.