Так как блоки описывающие внутренность тела представляют одно физическое тело, а блоки описывающие стенку другое, то надо объединить эти блоки соответственно в две новые части (это лучше сделать, чтобы потом не пришлось лишний раз их склеивать в решателе), при этом старые части автоматически исчезнут, вместе с блоками отправляем в эти части и все промежуточные поверхности к которым эти блоки были прикреплены (например поверхности образованные после вращения отрезка NO, эти поверхности не имеют никакого физического смысла, но удалять их нельзя, т.к. тогда “поплывёт сетка”). Как это делать было сказано выше, новые части называем BLOCK_T_1_1 и BLOCK_T_1_2.
Всё готово для создания сетки, создаём её. В дереве вида на вкладке блоков находим пункт предварительной сетки (Pre-Mesh), выбираем опцию создать неструктурированную сетку (Convert to Unstruct Mesh).
Сетка создана. Сохраняем проект под именем Т_1. Выбираем решатель: нажимаем
Таким образом первое тело полностью построено и экспортировано в решатель ANSYS CFX.
Нетрудно заметить, что второе тело представляет собой фигуру вращения. На рис.1 представлен профиль второго тела. Очевидно, что в области 1 и 2 при попытке описать данную фигуру на два вертикальных блока (без учёта центрального разбиения – 0-grid), будут возникать сильные искажения топологии (большие изменения углов). Возникает необходимость ввести дополнительные блоки. Делаем дополнительные построения. Результат представлен на рис.2. Введённые дополнительные отрезки (после вращения станут поверхностями), не имеют никакого физического смысла, а служат только для будущей ассоциации к ним блоков. Аналогично было проведено вращение данного профиля (последовательно на углы
Координаты точек:
A(0.0065 0.0465 0), B(0.004 0.044 0)
C(0.004 0.041 0), D(0.0065 0.043 0)
E(0.004 0.008 0), F(0.0065 0.008 0)
G(0.00215 0.004 0), K(0.00075 0.004 0),
L(0.00042 0 0), M(0.0012 0 0)
N(0.0025 0 0), P(0.0045 0.004 0).
Координаты точек L, M, N, выбирались таким образом, чтобы KG/LM=GP/MN=r(K)/r(L), где r(K), r(L) – расстояния до оси Oy, от точек K и L.
Аналогично была создана блочная структура и проведено построение сетки. Единственной особенностью отличающей этот случай от предыдущего явилось то, что для описания фигуры образованной вращением точек LMNPGK (вместе с кругами образованными вращением точек K и L), потребовалось три вложенных друг в друга блока (если они пропадают из видимости см. замечания в начале).
рис.1
рис.2
рис.3
Так как второе тело ограничено внешней стенкой тела Т_1 и внутренностью между трубками (см. рис. на стр. 4), то внутренние блоки, получающиеся при проведении центрального разбиения (0-grid), следует удалить, т.к. эта область уже описана в проекте Т_1 (в этом проекте сохранено первое тело). Аналогично созданы отдельные части для стенок, областей входа и выхода, стенка KGECBA (т.е. поверхность вращения) тоже отнесена в отдельную часть для стыковки со стенкой тела Т_1, также в отдельную часть был отнесён круг образованный вращением точки K, для создания интерфейса жидкость-жидкость, на границе первого и второго тела. Для построения сеток были использованы аналогичные законы. Проект был сохранён под названием T_2 и экспортирован в CFX. (около угловых точек F и E, также было сделано сглаживание)
Построение третьего тела
Было построено третье тело, результат представлен справа.
Ход построения. Строим точки: О(-0.028 0.08045 0.006), С(-0.028 0.08045 0.006), D(-0.022 0.08045 0), строим по ним окружность. Строим точки: К(-0.028 0.0605 0), L(-0.008 0.0405 0), M(-0.008 0.0605 0), строим по ним четверть окружности. Строим точку Q(0.04 0.0405 0). Склеиваем кривые OK, KL, LQ. Строим поверхность путём движения окружности ABCD, вдоль склеенной кривой (если кривые не склеить, а двигать поочерёдно вдоль каждой из кривых, то получатся поверхности, которые не имеют ни физического, ни практического смысла).
От полученной поверхности отсекаем лишнюю часть: строим внешность второго тела (строим окружность в плоскости XZ с центром в начале координат, радиуса 0.0065,
строим поверхность, двигая эту окружность вдоль оси Oy на высоту 0.06), находим кривую пересечения этих двух поверхностей: открываем вкладку геометрия, в ней нажимаем кнопку с кривыми, нажимаем
Замечания. 1) При отсечении первой поверхности на границе, где находится кривая EFGH, могли появиться новые кривые (их лучше удалить), тоже самое касается второго отсечения. 2) Качество операций пересечения напрямую связано с толерантностью (которую настроить можно здесь: главное меню настройки
моделирование), в данной работе использовались следующие настройки:
Далее следует удалить все ненужные объекты, включая остаток второго тела и лишни кривые (граница второго тела была нужна только чтобы создать поверхность EFGH). Далее полученная коленообразная поверхность разбивается на четыре. Заходим в пункт линии, нажимаем
Все поставленные цели были достигнуты. Был проведён анализ модели двойного тигля, в ходе которого было решено несколько упростить модель, разбить геометрию на три тела, каждое из которых должно сохраняться в отдельный проект. Все три тела были построены, на каждом из тел была создана сетка, аппроксимирующая геометрию, при помощи блочной структуры. Все три тела были полностью подготовлены к решению и экспортированы в CFX.
1) ANSYS – Solutions №№ 1-5 2007.
2) Механика жидкостей и газов Лойцянский Л.Г. Гл. ред. физ.-мат. лит.,1987.
3) Теоретическая гидродинамика Милн-Томсон Мир 1964.
4) Справка Documentation for ANSYS ICEM CFD.