Математическая модель трансформации двумерного течения в проточном тракте вихревого расходомера в трехмерное течение
Аннотация
Статья посвящена разработке математической модели, трансформирующей частоту, фазу, амплитуду двумерного течения в аналогичные параметры для трехмерного течения.
В статье представлены результаты выполнения анализа существующей 3D модели, реализованной в пакете ANSYS, используемой для моделирования течения в проточной части вихревого расходомера.
По результатам анализа картины течения в проточной части вихревого расходомера определены базовые точки геометрии проточного тракта вихревого расходомера, в которых будет проводиться математическое моделирование.
Разработана функциональная структура математической модели определения параметров течения в проточной части вихревого расходомера для варианта двумерного моделирования.
Осуществлен выбор математического метода трансформации трехмерной модели расчета проточного тракта вихревого расходомера в двумерную модель.
Разработан вычислительный алгоритм математической модели, связывающей трехмерную и двумерную модели проточного тракта вихревого расходомера. Алгоритм основан на использовании быстрого преобразования Фурье и решении задачи минимизации для определения частоты, амплитуды и фазы сигнала.
Актуальность исследования связана с выбором оптимального математического алгоритма моделирования процесса срыва вихрей с тела обтекания, находящегося в трубе (проточной части вихревого расходомера), и распространения вихрей ниже по потоку для последующей оптимизации.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Карташев, А.Л. Исследование пространственных гидрогазодинамических эффектов в проточной части вихревого расходомера / А.Л. Карташев, А.А. Кривоногов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». – 2015. – Т. 15, № 4 – С. 5–13. DOI: 10.14529/engin150401
Снегирёв, А.Ю. Высокопроизводительные вычисления в технической физике. Численное моделирование турбулентных течений: учеб. пособие / А.Ю. Снегирёв. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2009. – 143 с.
Базара, М. Нелинейное программирование. Теория и алгоритмы / М. Базара, К. Шетти. – М.: Мир, 1982. – 583 с.
Самарский, А.А. Математическое моделирование. Идеи. Методы. Примеры / А.А. Самарский, А.П. Михайлов. – 2-е изд., испр. – М.: Физматлит, 2001. – 320 с.
Kartashev, A.L. Mathematical modeling of vortex generation process in the flowing part of the vortex flowmeter and selection of an optimal turbulence model / A.A. Krivonogov //Вестник ЮУРГУ. Серия «Математическое моделирование и программирование». – 2016. – Т. 9, № 4. – С. 117–128. DOI: 10.14529/mmp160411
Альбом течений жидкости газа / сост. М. Ван-Дайк. – М.: Мир. – 1986. – 184 с.
Von Karman, T. Über den Mechanismus des Widerstandes, den ein bewegter Körper in einer Flussigkeit erzeugt / T. von Karman // Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse. – 1911. – P. 509–517.
Зарубин, В.С. Математическое моделирование в технике / В.С. Зарубин. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. – 496 с.
Прохоров, С.А. Математическое описание и моделирование случайных процессов / С.А. Прохоров. – Уральск: ТОО «Экспо», 2001. – 208 с.
Васильев, К.К. Методы обработки сигналов: учеб. пособие / К.К. Васильев. – Ульяновск: УлГТУ, 2001. – 78 с.
Глинченко, А. С. Цифровая обработка сигналов: в 2 ч. / А.С. Глинченко. – Красноярск: Изд-во КГТУ, 2001. – 383 с.
Оппенгейм, А. Цифровая обработка сигналов / А. Оппенгейм, Р. Шафер. – Изд. 2-е, испр. – М.: Техносфера, 2007. – 856 с.
Якимов, Е.В. Цифровая обработка сигналов: учеб. пособие / Е.В. Якимов, Г.В. Вавилова, И.А. Клубович. – Томск: Изд-во Томского политехнического университет, 2008. – 307 с.
Гетманов В.Г. Цифровая обработка сигналов / В.Г. Гетманов – М.: Типография НИЯУ МИФИ, 2010. – 232 с.
DOI: http://dx.doi.org/10.14529/ctcr170208
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.