Mathematical Model of Transformation a 2D Simulation Flowing Part of Vortex Flowmeter to 3D Case

Kartashev, A.L.; Krivonogov, A.A.

doi:10.14529/ctcr170208

Cited by 1 publication

(1 citation statement)

References 3 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Основным методом решения рассматриваемой задачи является математическое моделирование. Однако при проведении вычислений возникает ряд проблем, без преодоления которых невозможно эффективное применение вихревых расходомеров [2].…”

unclassified

Mathematical model of transformation the plane flow parameters to spatial ones and optimization method that based on it

Krivonogov¹

2017

MEI

View full text Add to dashboard Cite

Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск В статье представлена новая математическая модель оптимизации, основанная на методе трансформации параметров плоского течения в пространственные. Модель преобразует частоту, фазу, амплитуду двумерного течения в проточной части вихревого расходомера в аналогичные параметры для трехмерного течения. Это позволяет в значительной степени сократить время вычислений. В задаче представленной в данной статье, временные затраты снижаются в 36 раз. В работе представлены результаты анализа существующей 3D модели, реализованной в пакете ANSYS, используемой для моделирования течения в проточной части вихревого расходомера. Показаны основные свойства и настройки численной модели, выполняемые при постановке задачи. По результатам анализа картины течения в проточной части вихревого расходомера определены базовые точки геометрии его проточного тракта, в которых выполнялся сбор данных, а именно детектирование пульсаций давления вихрей. Разработана функциональная структура математической модели определения параметров течения в проточной части вихревого расходомера для варианта двумерного моделирования. Осуществлен выбор математического метода трансформации трехмерной модели расчета проточного тракта вихревого расходомера в двумерную модель. Разработан вычислительный алгоритм математической модели, связывающей трехмерную и двумерную модели проточного тракта вихревого расходомера. Алгоритм основан на использовании быстрого преобразования Фурье и решении задачи минимизации для определения частоты, амплитуды и фазы сигнала. Определены функциональные зависимости между параметрами плоского и трехмерного течения, а именно частоты, амплитуды и фазы. На основе метода трансформации предложен новый алгоритм обработки сигнала, сокращающий количество расчетных точек в десять раз-с десяти тысяч до одной тысячи. Далее, математическая модель соединена с алгоритмом оптимизации основанном на методе Розенброка, выполнены тестовые расчеты. По результатам расчетов установлено, что время получения оптимального прототипа проточной части сокращается в 36 разс 18 месяцев до 0,5 месяца. Актуальность исследования связана с выбором оптимального математического алгоритма моделирования процесса срыва вихрей с тела обтекания, находящегося в трубе (проточной части вихревого расходомера) и распространения вихрей ниже по потоку. Ключевые слова: математическая модель, плоская модель, трехмерная модель, метод Розенброка, ANSYS, Фурье анализ, метод минимизации Ньютона, вихревые расходомеры. Введение В настоящее время математические модели широко применяются в имитации различных процессов. При этом исследователи пытаются создать универсальную математическую модель, которая позволила бы описать максимальное количество физических процессов. В результате модель с каждым годом усложняется и требует большее количество вычислительных ресурсов [1]. В данной статье представлен альтернативный поход к моделированию, заключающийся в модифицировании стандартной модели, в результате чего значительно сокращается время вычислени...

show abstract

unclassified

Mathematical model of transformation the plane flow parameters to spatial ones and optimization method that based on it

Krivonogov¹

2017

MEI

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

Mathematical Model of Transformation a 2D Simulation Flowing Part of Vortex Flowmeter to 3D Case

Cited by 1 publication

References 3 publications

Mathematical model of transformation the plane flow parameters to spatial ones and optimization method that based on it

Mathematical model of transformation the plane flow parameters to spatial ones and optimization method that based on it

Contact Info

Product

Resources

About