Использование шаблона Meridional splitter в ANSYS TurboGrid 16.0.

В вышедшей в начале 2015 года 16-й версии ANSYS появилась реализованная в графическом интерфейсе модуля ANSYS TurboGrid опция, позволяющая при построении сеточной модели турбомашины учитывать меридиональный сплиттер (корпусную деталь, разделяющую проточную часть на два контура). Данная возможность должна вызвать интерес прежде всего у специалистов, выполняющих газодинамические расчеты авиационных реактивных двигателей.
Рассмотрим последовательность действий в модуле ANSYS TurboGrid 16.0 с применением опции Meridional Splitter для получения сеточной модели, выходная граница которой будет состоят из двух поверхностей, используемых в качестве интерфейсных областей для основного потока и байпасного отвода.
Имея геометрическую модель лопатки и линии, определяющие контуры втулки и периферии (Hub, Shroud) (см. Рис. 1), импортируем их в DM и создаем объекты FlowPath и ExportPoints (см. Рис. 2).

Рис. 1 Меридиональная плоскость.

Рис. 2 Контуры объекта FlowPath для лопатки в меридиональной плоскости.

После этого открываем модуль TurboGrid, в который уже переданы данные из DM. Меридиональный сплиттер может быть применим только в области Outlet, используя ATM Topology. В дереве проект во вкладке Geometry выбираем объект Outlet (см. Рис. 3).

Рис.3 Объект Outlet в дереве проекта модуля TurboGrid.

В дереве деталей данного объекта, выбираем метод Meridional splitter (см. Рис. 4). В поле File Name загружаем файл c расширением .curve, описывающий форму меридионального сплиттера. Этот файл состоит из набора точек, представленных в виде координат по трем осям (см. Рис.5).
Также установите Length Units и Curve Type для помощи в интерпретации curve.файла. Заметьте, когда используется метод Meridional splitter для определения интерфейса, то настройка объекта hub tip не доступна.
Затем TurboGrid автоматически определит расположение выходной границы домена, учитывая геометрию лопатки, вокруг которой будет строиться сетка, и геометрию меридионального сплиттера. Вы можете перемещать выходную границу домена по каналу (межлопаточного пространства) вверх или вниз по течению, уменьшая или увеличивая значения осевой координаты выходной границы в точках ее пересечения с Hub и Shroud.

Рис. 4 Включение метода Meridional splitter для объекта Outlet.

Рис. 5 Текстовый файл, описывающий форму сплиттера – разделителя потока.

После того, как сетка будет сгенерирована, можно посмотреть, что представляет собой меридиональный сплиттер на выходной области (см. Рис. 6). В этом случае выходная область представлена тремя частями (см. Рис. 7): Outlet High, Outlet Low и Nose. Первые две области можно использовать для создания интерфейсов с другими сеточными областями, представляющими проточные части разных контуров.

Рис.6 Сплиттер, разделяющий выходную область на две части.

Рис.7 Отражение двух областей, образующих выходную границу, в дереве проекта TurboGrid.

В итоге мы имеем данную сеточную модель (см. Рис 8). Возможно, для улучшения качества сетки нужно поменять настройки генерации сетки (например, увеличить количество узлов на кромках лопатки, либо создать дополнительные слои по высоте лопатки и т.д.).