Перед началом работы настоятельно рекомендуем ознакомиться с правилами форума.

Расчёт процесса экструзии

Echobana
Аватар пользователя Echobana

Задача состоит в определении параметров при течении неньютоновской жидкости внутри шнек-пресса в процессе экструзии. Корпус неподвижен, вращается шнек.

Получена 3D модель таким образом: сформирована труба являющаяся корпусом, внутри корпуса из поверхностей сшито внутреннее пространство (enclosure) и сам шнек (screw). С помощью инструмента DesignModele Boolean -> Subtract из Enclosure вырезается Screw, а затем при решении в Cell zone с помощью Mesh Motion задается вращение Enclosure внутри корпуса. 

1) Можно ли при такой постановке задачи использовать данное решение? Происходит ли только перестроение сетки так, чтобы вырезанное пространство вращалось и являлось Wall для потока или происходит закручивание самого потока извне под действием вращения сетки, как если бы при решении 2D использовался Swirl? При задании граничных условий как pressure inlet использовать торцевую поверхность цилиндра Enclosure или создать торцевую поверхность трубы и использовать ее как pressure inlet?
2) Если решение не подходит, то получается, что необходимо создать только Enclosure и внутри него задавать вращение Screw? Если так, то как это реализовать средствами Ansys Fluent, можете ли приложить ссылки на материалы (гайды/туториалы/учебники) по данному вопросу.  Исходя из найденного материала нужно прибегнуть к средствам Dynamic Mesh, по которому тоже бы хотелось побольше информации в виде ссылок.
3) В каких случаях при использовании в DesignModeler Boolean->Subtract в графе Preserve Body? используется Yes и No.
 

P.S. Даже если решение в пункте 1 является верным, то хотелось бы получить решение как в пункте 2 (решение судя по всему было использовано в статье, закрепленной в приложении, а 3D модель указана на Figure 8) так как возможно потребуется расчёт двухшнекового экструдера, а решение из пункта 1 подходит только для одношнекового.
P.S.1 Screw_1 использовалось для решения, а Screw_2 построен из предположения, что нужно использовать только Enclosure и Screw.

dvolkind
Аватар пользователя dvolkind

Здравствуйте!

В случае с одним шнеком нестационар и, следовательно, mesh motion, вообще не требуются, т.к. всё, кроме шнека, является поверхностями вращения. Пилите в стационаре, делайте вообще одну область, задавайте ее вращающейся (frame motion), а на цилиндрической стенке корпуса укажите вращение в обратную сторону (=неподвижность). Это будет просто и без упрощений.

В случае с двумя шнеками требуется перестроение сетки, либо overset. Оптимально использовать overset, вот запись вебинара по нему.

Echobana
Аватар пользователя Echobana

Здравствуйте,

В Design Modeler из Enclosure с помощью Subtract удаляется Screw и получается новая область Enclosure:

В General задается Steady. С помощью Cell Zone Conditions задается вращение Enclosure через Frame Motion:

Как задается вращение в обратную сторону на стенке Enclosure для создания неподвижности?
Данная модель является неким личным упрощением изначально, данное решение не подойдет в случае, если потребуется моделирование полного процесса экструзии, например, если Inlet будет являться  воронкой, ось которой перпендикулярна оси шнека (то есть область течения - не тело вращения), в таком случае тоже необходимо использование overset в нестационарном подходе?
Хотелось бы предусмотреть все случаи, а предложенное в комментарии решение подойдет для детального рассмотрения течения в переходных областях течения на шнеке.

Спасибо за уделенное на данную проблему время!

dvolkind
Аватар пользователя dvolkind

Цитата:
Как задается вращение в обратную сторону на стенке Enclosure для создания неподвижности?

Зайдите в ГУ стенки и посмотрите вкладку Momentum.

Цитата:
данное решение не подойдет в случае, если потребуется моделирование полного процесса экструзии, например, если Inlet будет являться  воронкой, ось которой перпендикулярна оси шнека

Да, в таком случае не подойдет.

Цитата:
в таком случае тоже необходимо использование overset в нестационарном подходе?

Если два шнека - то да, если один - то лучше использовать вращающуюся сетку со скользящим интерфейсом (mesh motion).

Echobana
Аватар пользователя Echobana

Цитата:
если один - то лучше использовать вращающуюся сетку со скользящим интерфейсом (mesh motion).


Возвращаясь ко второму пункту начального вопроса, то есть после создается Enclosure (имеем только одно тело с вырезанным из цилиндра телом шнека) нужно в Boundary Conditions создать дополнительный интерфейс на поверхности Enclosure, который будет неподвижным или нужно сохранить тело шнека и задать ему вращение с помощью mesh motion? Тогда во втором случае как сделать, чтобы сетка Enclosure не пересекалась с сеткой Screw:

Просто при задании таких Cell Zone Conditions при просмотре Streamlines получается, что линии тока пересекают тело шнека:

dvolkind
Аватар пользователя dvolkind

Я не понимаю, чего вы пытаетесь добиться. Но тело шнека точно не нужно. И никакие объемы не должны пересекаться.

Echobana
Аватар пользователя Echobana

Если внутри неосесимметричного тела будет вращаться осесиметричное тело, то какой области нужно задавать mesh motion?

dvolkind
Аватар пользователя dvolkind

В этом случае опять же проще обойтись стационаром и задать только вращение стенки на осесимметричном теле. Т.е. ни mesh motion, ни frame motion, не нужны.

Echobana
Аватар пользователя Echobana

И хотелось бы еще уточнить, а  что если внутри некоготорого объема, представляющего собой не тело вращения будет вращаться тело, не являющееся телом вращения, то как проще подойти к такой задаче?

dvolkind
Аватар пользователя dvolkind

Если между ними можно провести границу, являющуюся поверхностью вращения, то Mesh Motion (если без упрощений). В противном случае - overset или перестроение.

Echobana
Аватар пользователя Echobana

Большое спасибо за ответы!

 

Добавить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Приложить файл

Максимальный размер файла: 128 МБ.
Допустимые типы файлов: txt doc docx xls xlsx pdf rar zip 7zip tar.