Шаг 7: Solution

Установите параметры решения.

Solve $\rightarrow$ Controls $\rightarrow$ Solution...

$\begin{figure}\psfig{file=figures/multi-pan-solution-controls.ps} \end{figure}$

(a)

Под надписью Discretization (Дискретизация), выберите Second Order Upwind (Второй повядок ...) для Momentum (Импульс).

(b)

Выберите Power Law (Степенной закон, закон мощности) для Turbulence Kinetic Energy (Кинетическая энергия турбулентности) и Turbulence Dissipation Rate (Степень турбулентной диссипации).

(c)

Установите Under-Relaxation Factor (Подрелаксационный фактор) для Pressure (Давление) равным 0.2, Momentum (Импульс) равным 0.5, Turbulence Kinetic Energy (Кинетическая энергия турбулентности) равным 0.5 и Turbulence Dissipation Rate (Степень турбулентной диссипации) равным 0.5.

Замечание:

Подробнее о выборе подрелаксационных факторов для конкретных задач смотрите в руководстве пользователя.

Отображение невязки при решении.

Solve $\rightarrow$ Monitors $\rightarrow$ Residual...

$\begin{figure}\psfig{file=figures/multi-pan-resid-monitor.ps} \end{figure}$

(a)

Под надписью Options (Опции) выберите Plot (Отображать).

(b)

Нажмите OK.

Отображение расхода на выходе.

Solve $\rightarrow$ Monitors $\rightarrow$ Surface...

$\begin{figure}\psfig{file=figures/multi-pan-mon-surf-1.ps} \end{figure}$

(a)

Увеличьте Surface Monitors (Контроль поверхностей) до 1.

(b)

Включите опции Plot (Отображать) и Write (Записывать) для monitor-1.

Замечание:

Когда выбрана опция Write в панели Surface Monitors (Контроль поверхности), график массового расхода будет сохранён в файл. Если не выбрать опцию Write информация будет потеряна при выходе из FLUENT.

(c)

Нажмите Define... (Определить...) для задания параметров контроля в панели Define Surface Monitor (Задание контроля поверхности).

$\begin{figure}\psfig{file=figures/multi-pan-mon-surf-2.ps} \end{figure}$

Выберите Mass Flow Rate (Массовый расход) в списке Report Type (Тип отчёта).

ii.

Выберите pressure-outlet-stator в списке Surfaces (Поверхности).

iii.

Нажмите OK.

(d)

Нажмите OK в панели Surface Monitors (Контроль поверхности).

Инициализация области течения.

Solve $\rightarrow$ Initialize $\rightarrow$ Initialize...

$\begin{figure}\psfig{file=figures/multi-pan-initialize.ps} \end{figure}$

(a)

Выберите Absolute (Абсолютная) под надписью Reference Frame (Система координат).

На границе ротор/статор абсолютная скорость и полное давление равномерны (не испытывают скачка), тогда как относительные параметры неравномерны. Поэтому применяется абсолютное задание скорости.

(b)

Установите начальное значение для Z Velocity (Z Скорость) равным -1.

(c)

Нажмите Init и закройте панель.

Сохраните файл настроек ( fanstage.cas).

File $\rightarrow$ Write $\rightarrow$ Case...

Начните расчёт требуя 800 итераций.

Solve $\rightarrow$ Iterate...

$\begin{figure}\psfig{file=figures/multi-pan-iterate.ps} \end{figure}$

!: Расчёт может потребовать значительного машинного времени. Вы можете считать файл данных для рассматриваемого случая ( fanstage.dat) вместо проведения расчёта.

Решение будет сходиться приблизительно после 640 итерациях. Отметим, что расход не достиг постоянного значения. Поэтому нужно снизить критерий сходимости для уравнения неразрывности и проводить итерации до момента достижения расходом постоянного значения.

Снижение критерия сходимости для уравнения неразрывности.

Solve $\rightarrow$ Monitors $\rightarrow$ Residual...

(a)

Установите Convergence Criterion (Критерий сходимости) для continuity равным 1e-05.

$\begin{figure}\psfig{file=figures/multi-pan-resid-monitor2.ps} \end{figure}$

(b)

Нажмите OK.

Потребуйте ещё 2000 итераций.

Solve $\rightarrow$ Iterate...

После порядка 1400 итераций решение сходится и массовый расход становится постоянным (Рис. 9.3).

**Рис. 9.3:** График массового расхода
$\begin{figure} \psfig{file=figures/multi-fig-mass-flow.ps,height=3.0in,angle=-90,silent=} \end{figure}$

Сохраните файл данных (fanstage.dat).

File $\rightarrow$ Write $\rightarrow$ Data...

10.

Проверка массового баланса.

Report $\rightarrow$ Fluxes...

!: Хотя график массового расхода показывает, что решение сходится, вы можете использовать баланс масс для того, чтобы в этом убедиться.

$\begin{figure}\psfig{file=figures/multi-pan-massflux.ps} \end{figure}$

(a)

Выберите pressure-outlet-stator, pressure-inlet-stator, pressure-inlet-rotor, и pressure-outlet-rotor под надписью Boundaries (Границы).

(b)

Оставьте по умолчанию опцию Mass Flow Rate (Массовый расход) и нажмите Compute (Расчёт).

!: Небаланс масс должен быть незначительным (скажем 0,5 % от полного расхода через систему). Если это не так необходимо уменьшить значение допустимой невязки.

Замечание:

Расходы через часть ротора и часть статора отличаются, однако полные расходы через статор и ротор очень близки и равны 0.23274 кг/с (0.02586 $\times$ 9 лопаток ротора) и 0.23328 кг/с (0.01944 $\times$ 12 лопаток статора).