Реализация решателя для связного моделирования теплообмена в газе и твёрдом теле

Преподаватель: Илья Марчевский, к.ф.-м.н., доцент, МГТУ им. Н.Э. Баумана (Россия).

Сложность модуля: Средняя.

Тип модуля: Лабораторная работа.

Программное обеспечение: OpenFOAM 4.1.

Разработчики модуля:
И. Марчевский, Россия
М. Крапошин, Россия

Язык презентации: English.

Описание:

Существующие решатели chtMultiRegionFoam / chtMultiRegionSimpleFoam позволяют решать задачи моделирования связанного теплообмена в потоке и твёрдых телах только при низких значениях числа Маха (в глубоко дозвуковых режимах). На практике же зачастую представляет интерес решения задачи связанного теплообмена в широком диапазоне чисел Маха, включающем как дозвуковые, так и сверхзвуковые скорости. Более того, при моделировании реальных устройств в расчётной области могут присутствовать как дозвуковые, так и транс- и сверхзвуковые области переменной формы.

Для моделирования газодинамики потока в таких условиях был разработан эффективный решатель pimpleCentralFoam (скачать pimpleCentralFoam), который использует гибридный метод на основе метода годуновского типа и PIMPLE для исследования течений сжимаемых сред в широком диапазоне чисел Маха.

Целью данного учебного курса является освещения вопроса соединения численной схемы связного теплообмена, реализованной в chtMultiRegionFoam с возможностями моделирования сжимаемых течений реализованными в решателе pimpleCentralFoam.

Реализация решателя для связного моделирования теплообмена в газе и твёрдом теле

На занятии рассматриваются следующие вопросы:

  1. Краткий обзор структуры исходного кода указанных решателей;
  2. Обсуждение способа связывания в обмена энергией между газом и телом;
  3. Выбор тестовых задач и запуск расчёта.

Во время занятия созданный новый решатель myChtPimpleCentralFoam будет скомпилирован и использован для проведения тестовых расчётов.

Слушатели должны обладать хорошими навыками настройки расчётных случаев в OpenFOAM, уметь запускать и модифицировать учебные расчётные случаи, владеть базовыми знаниями в области программирования, уметь компилировать исходный код. Данный модуль является практическим занятием — лабораторной работой. Для выполнения заданий слушателю понадобится персональный компьютер с установленным пакетом OpenFOAM или возможностью загрузки с USB-образа.

Учебные материалы расположены на git архиве в свободном доступе и могут быть загружены с ресурса github.com:

Для OpenFOAM 4.1 — https://github.com/unicfdlab/TrainingTracks/tree/master/OpenFOAM/gasThermoCoupled-OF4.1