24231 прочтение

Прикладная (промышленная) гидроаэродинамика. Опыт и возможности CompMechLab

Сотрудники CompMechLab® НИУ СПбГПУ около 10 лет оказывают расчетные услуги в областях:

  • вычислительная гидро-аэро-газо-динамика (CFD - Computational Fluid Dynamics)
    - прикладная гидро-аэро-газо-динамика на основе CFD-расчетов;
    - промышленная гидро-аэро-газо-динамика на основе CFD-расчетов;
  • сопряженные задачи "конструкция & жидкость / газ" (FSI - Fluid & Structure Interaction);

а также выполняют работы в области компьютерного инжиниринга на основе применения современных CAD/CAE/CFD-систем мирового уровня (NX, CATIA, Pro/E, SolidWorks; ANSYS ICEM CFD, HyperMesh, ANSA; ANSYS/MultiPhysics, ANSYS/CFX, LS-DYNA, DS SIMULIA/Abaqus,  MSC.Software и др.).
Применение современных мультидисциплинарных CAD/FEA/CFD/CAE компьютерных технологий  позволяет сотрудникам CompMechLab® выполнять работы в кратчайшие сроки и удовлетворять требованиям Заказчика на самом высоком уровне.

Тотальное применение компьютерного моделирования в проектировании машин и конструкций нового поколения позволяет реализовать новую парадигму создания конкурентоспособной продукции в кратчайшие сроки - Simulation-Based Design.

Компьютерное моделирование и CFD-анализ позволяют нашим специалистам определить влияние различных параметров конструкции на аэро-, гидро- и газо- динамические процессы, оптимизировать конструкции и процессы, а конструкторам реализовать наиболее эффективные решения на ранней стадии разработки новых изделий.

Основными областями применения CFD-технологий сотрудниками CompMechLab®  являются:

  • Компьютерное моделирование внутренних течений в элементах конструкций (турбины, компрессоры, насосы и др.);
  • Определения аэро- и гидродинамических характеристик вентиляторов, насосов и компрессоров;
  • Компьютерное моделирование до-, транс-, сверх- и гипер- звукового обтекания летательных аппаратов;
  • Определение аэродинамических характеристик автомобилей, летательных аппаратов и строительных конструкций;
  • Определение ветровой нагрузки на объекты гражданского и промышленного строительства;
  • Компьютерное моделирование процессов течения многофазной или многокомпонентной среды;
  • Численное решение задач сопряженного теплообмена и массопереноса.

Услуги в области разработки моделей и проведения численных экспериментов в области прикладной (промышленной) гидроаэродинамики.

Сотрудники CompMechLab®  имеют большой опыт в проведении расчетов, связанных с моделированием разнообразных гидроаэродинамических процессов для различных отраслей промышленности.

Аэрокосмическая промышленность:

  • Моделирование обтекания летательных аппаратов, крыловых профилей на до-, транс-, сверх- и гипер- звуковых скоростях;
  • Определение аэродинамических характеристик.
Аэрокосмическая промышленность. CFD расчеты
CompMechLab_CFD_ANSYS/CFX_Aerospace_Hypersonic_2007.01 CompMechLab_CFD_ANSYS/CFX_Aerospace_Hypersonic_2007.02 CompMechLab_CFD_ANSYS/CFX_Aerospace_Hypersonic_2007.03
Численное моделирование (ANSYS ICEM CFD / ANSYS CFX) гиперзвукового обтекания
воздушно-космического аппарата (2007 г.)
Поле чисел Маха в плоскости симметрии Линии тока Поле температур на поверхности
CompMechLab_CFD_ANSYS/CFX_Aerospace_Hypersonic_2009.01 CompMechLab_CFD_ANSYS/CFX_Aerospace_Hypersonic_2009.02 CompMechLab_CFD_ANSYS/CFX_Aerospace_Hypersonic_2009.03 CompMechLab_CFD_ANSYS/CFX_Aerospace_Hypersonic_2009.04
Численное моделирование (ANSYS ICEM CFD / ANSYS CFX) гиперзвукового обтекания одного из конструкционных вариантов возвращаемого аппарата (2009 г.). Метод конечных объемов, сетка, число ячеек ~ 4,5 миллиона Численное моделирование (ANSYS ICEM CFD / ANSYS CFX) гиперзвукового обтекания  одного из конструкционных вариантов возвращаемого аппарата
(2009 г.). Поле чисел Маха в плоскости симметрии (углы атаки: 0 / 20o  / 40o)

 

Автомобилестроение:

  • Компьютерное моделирование внешнего обтекания автомобиля;
  • Определение коэффициента лобового сопротивления;
  • Компьютерное моделирование кондиционирования салона;
  • Компьютерное моделирование работы систем выхлопа и охлаждения.
CompMechLab_ANSYS/CFX_Automotive_Steaming_2007.01_Peterbilt
CompMechLab_ANSYS/CFX_Automotive_Steaming_2007.02_Peterbilt CompMechLab_ANSYS/CFX_Automotive_Steaming_2007.03_Peterbilt CompMechLab_CFD_ANSYS/CFX_Automotive_Steaming_2007.01_Mercedes
Обтекание кабины тягача потоком воздуха при движении со скоростью 90 км/ч.
Результаты CFD-анализа - линии тока и распределение давления (2007 г.)
Фрагменты конечно-объемной модели на поверхности обтекаемых тел (общее число конечных объемов
~ 26 млн. ячеек) (2007 г.)?

CompMechLab_CFD_ANSYS/CFX_Automotive_Steaming_2007.02_Mercedes

CompMechLab_CFD_ANSYS/CFX_Automotive_Steaming_2007.03_Mercedes

CompMechLab_CFD_ANSYS/CFX_Automotive_Steaming_2007.04_Mercedes

CompMechLab_CFD_ANSYS/CFX_Automotive_Steaming_2007.05_Mercedes CompMechLab_CFD_ANSYS/CFX_Automotive_Steaming_2007.06_Mercedes

 

Машиностроение:

  • Гидравлические и пневматические системы;
  • Клапаны, задвижки, дроссели;
  • Течение в пакетах труб;
  • Истечение из сопла;
  • Моделирование эрозии.

Машиностроение. Клапае управления. CFD расчеты

 

Нефтегазовая промышленность:

  • Моделирование движения нефти и газа в трубопроводах;
  • Моделирование работы насосных станций;
  • Определение гидродинамических характеристик;
  • Течения с примесями.
Нефтегазовая промышленност. Центробежный погружной насос. CFD расчеты
 

Промышленное и гражданское строительство:

  • Расчет ветровой нагрузки на промышленные здания, сооружения и конструкции;
  • Моделирование работы дамб и заградительных сооружений;
  • Вентиляция и кондиционирование помещений;
  • Течение в трубопроводах.
CompMechLab_НПЗ_Конечно-элементные расчеты аэродинамики, теплового и термонапряженного состояния, оценка статической и циклической прочности установки каталитического  крекинга
 
CompMechLab_НПЗ_Конечно-элементные расчеты аэродинамики, теплового и термонапряженного состояния, оценка статической и циклической прочности установки каталитического  крекинга CompMechLab_НПЗ_Конечно-элементные расчеты аэродинамики, теплового и термонапряженного состояния, оценка статической и циклической прочности установки каталитического  крекинга CompMechLab_НПЗ_Конечно-элементные расчеты аэродинамики, теплового и термонапряженного состояния, оценка статической и циклической прочности установки каталитического  крекинга CompMechLab_НПЗ_Конечно-элементные расчеты аэродинамики, теплового и термонапряженного состояния, оценка статической и циклической прочности установки каталитического  крекинга
CompMechLab_НПЗ_Конечно-элементные расчеты аэродинамики, теплового и термонапряженного состояния, оценка статической и циклической прочности установки каталитического  крекинга CompMechLab_НПЗ_Конечно-элементные расчеты аэродинамики, теплового и термонапряженного состояния, оценка статической и циклической прочности установки каталитического  крекинга CompMechLab_НПЗ_Конечно-элементные расчеты аэродинамики, теплового и термонапряженного состояния, оценка статической и циклической прочности установки каталитического  крекинга Промышленное строительство. Нефтеперерабатывающий завод. CFD расчеты.

 

Энергомашиностроение

  • Компьютерное моделирование процессов в газотурбинных установках,
    аэроупругие колебания, флаттер;
  • Задачи сопряженного теплообмена.

 

 

 

Верификация (Verification) и валидация (Validation) численных моделей и результатов CFD-анализа

Ни одна из выполняемых нами работ не обходится без проведения предварительного верификационного и валидационного анализа.
Лаборатория "Вычислительная механика" (CompMechLab) НИУ СПбГПУ имеет большой список решенных с высокой степенью точности классических задач механики жидкости и газа, а также задач, связанных со спецификой того или иного направления промышленной гидроаэродинамики (например,  автомобилестроение,  турбомашиностроение, ракетостроение и космическая техника и др.), где до последних лет единственным возможным средством получения достоверных результатов было проведение дорогостоящих натурных экспериментов.

 Классическая задача о турбулентном обтекании цилиндра. Валидация результатов CFD-моделирования.Профиль коэффициента давления  Численное моделирование обтекание цилиндра для различных чисел Ренольдса. Валидация результатов CFD-моделирования. Коэффициент сопротивления 
 Классическая задача о турбулентном обтекании цилиндра.
Валидация результатов ANSYS/CFX-моделирования.
Профиль коэффициента давления 
Численное моделирование обтекание цилиндра для различных чисел Рейнольдса.
Валидация результатов ANSYS/CFX-моделирования. Коэффициент сопротивления
Валидация расчетной модели и результатов CFD-моделирования центробежного насоса   
 Валидация расчетной модели и результатов ANSYS/CFX-моделирования центробежного насоса  
Валидация результатов CFD-моделирования гиперзвукового обтекания (число Маха М = 3 ... 14).  Коэффициент аэродинамического сопротивления
Валидация результатов ANSYS/CFX-моделирования гиперзвукового обтекания (число Маха М = 3 ... 14). Коэффициент сопротивления (2007 г.) Валидация результатов ANSYS/CFX-моделирования гиперзвукового обтекания (число Маха М = 2, 4, 6, 15).  Изменение коэффициента сопротивления и
величины отхода ударной волны от числа Маха. Расчетная сетка содержит ~ 864 550 ячеек (2007 г.) 

 

Прикладная (промышленная) гидроаэродинамика. Выполненные НИОКР CompMechLab®:
Численное моделирование нестационарной аэродинамики вращения винта
Ключевые слова численное моделирование нестационарной аэродинамики вращения винта, численное моделирование, моделирование аэродинамики вращения винта, суперкомпьютерное СFD-моделирование
Программное обеспечение ANSYS/CFX
Период проведения 2016 г.
  Проект заинтересовал 1442 посетителя
Подробнее
Разработка математических моделей и численное исследование течения газа с учетом горения в форсажной камере сгорания
Ключевые слова численное моделирование, ANSYS, авиастроение, авиадвигатель, форсажная камера, форсажная камера сгорания, турбореактивный двигатель с форсажной камерой, моделирование распыла, моделирование горения, моделирование испарения, суперкомпьютерное моделирование
Программное обеспечение ANSYS/CFX
Период проведения 2015 г.
  Проект заинтересовал 1350 посетителей
Подробнее
Проведение исследований и разработка способов и технологий повышения эффективности распыла жидкого топлива и горения топливно-воздушных смесей в авиационных двигателях
Ключевые слова моделирование распыла топлива, численное моделирование распада топлива, Лагранжев подход, VOF-метод, пневматическая форсунка, численное моделирование распыла топлива, распыл топлива, численное моделирование, численное моделирование горения, численное моделирование горения в модельной камере сгорания
Программное обеспечение ANSYS/CFX
Период проведения 2014-2017 гг.
  Проект заинтересовал 1432 посетителя
Подробнее
Численное моделирование и многовариантное исследование электродинамики, аэродинамики и теплообмена элементов распределительного устройства (2013 г.)
Ключевые слова Распределительное устройство, трансформатор, проводники, теплообмен, конвекция, электричество
Программное обеспечение ANSYS/Mechanical, ANSYS/CFX
Период проведения 2013 г.
  Проект заинтересовал 4765 посетителей
Подробнее
Численное моделирование и многовариантное исследование аэродинамических характеристик отделяемого головного блока при сверхзвуковом обтекании (2011 г.)
Ключевые слова Сверхзвуковая аэродинамика, обтекание, блок аварийного спасения, аэродинамические характеристики, CFD
Программное обеспечение Creo, ANSYS/CFX
Период проведения 2011 г.
  Проект заинтересовал 5830 посетителей
Подробнее
Численное моделирование и разработка методики инженерного расчета пространственного гидродинамического состояния опорных подшипников гидрогенераторов с учетом теплообмена (2010 г.)
Ключевые слова Подпятник гидрогенератора, опорный подшипник скольжения, гидродинамический расчет, теплообмен
Программное обеспечение ANSYS/CFX
Период проведения 2010 г.
  Проект заинтересовал 5711 посетителей
Подробнее
Конечно-элементный анализ напряженно-деформированного состояния осветительной мачты для Granary Square – King Cross (центральная часть Лондона) (2010 г.)
Ключевые слова Осветительная мачта, металлоконструкция, ветровая нагрузка, напряженно-деформированное состояние, собственные частоты, реакции в болтах
Программное обеспечение SolidWorks, ANSYS/Mechanical
Период проведения 2010 г.
  Проект заинтересовал 11410 посетителей
Подробнее
Математическое моделирование и исследование подводного трубопроводного перехода по объекту «Система магистральных газопроводов Бованенково-Ухта. Линейная часть, 1-я нитка. Участок км 111.7 – км 186,7 (подводный переход через Байдарацкую губу)» (2010 г.)
Ключевые слова подводный трубопроводный переход, гидродинамическое воздействие, разжижение грунта, деформация, устойчивость, метод конечных элементов
Программное обеспечение ANSYS, SIMULIA ABAQUS, COMSOL
Период проведения 2010 г.
  Проект заинтересовал 6991 посетителя
Подробнее
Моделирование сверхзвукового обтекания истребителя Су-33 под углом атаки 10 градусов (2008 г.)
Ключевые слова Истребитель, обтекание, набегающий воздушный поток, угол атаки, вычислительная аэродинамика, линии тока, аэродинамическое сопротивление
Программное обеспечение ANSYS/CFX
Период проведения 2008 г.
  Проект заинтересовал 9933 посетителя
Подробнее
Проектирование, рациональная оптимизация и численное моделирование (CFD-анализ) и оценка эффективности работы устройства для снижения аэродинамического сопротивления тягача с трейлером (2007 г.)
Ключевые слова Грузоперевозки, тягач, трейлер, внешняя аэродинамика, обтекание воздушным потоком (streaming), вихрегенераторы, проектирование, рациональная оптимизация, CFD-анализ, аэродинамическое сопротивление, снижение аэродинамического сопротивления, экономия топлива при грузоперевозках; метод конечных объемов, DHP*C - Distributive High Productivity Computing на основе CompMechLab-концепции, 26 млн ячеек
Программное обеспечение ANSYS ICEM CFD, ANSYS/CFX Parallel
Период проведения 2007 г.
  Проект заинтересовал 14386 посетителей
Подробнее
Палубный аэрофинишер. CFD анализ клапана управления системы гидравлического торможения (2007 г.)

Цель работы - создание численной модели клапана управления, учитывающей все геометрические особенности конструкции, для определения его гидравлических характеристик. Результаты работы - поля скоростей и давлений в дросселирующей части клапана управления, зависимости гидравлических потерь от расхода потока на входе и от положения поршня клапана.

Ключевые слова Палубный аэрофинишер, клапан управления, гидродинамика, CFD, гидравлическое сопротивление
Программное обеспечение ANSYS/CFX
Период проведения 2007 г.
  Проект заинтересовал 10816 посетителей
Подробнее
Оценка эффективности работы устройства для снижения аэродинамического сопротивления трейлера на основе численного моделирования. CFD-анализ (2006 г.)
Ключевые слова Трейлер, тягач, автомобиль, набегающий воздушный поток, обтекание воздушным потоком капота и кабины тягача, CFD, вычислительная аэродинамика, линии тока, аэродинамическое сопротивление, вихрегенераторы / турбулизаторы воздушного потока
Программное обеспечение SolidWorks, ANSYS/CFX
Период проведения 2006 г.
  Проект заинтересовал 22487 посетителей
Подробнее
CFD анализ процессов, возникающих в элементах ступени погружного насоса (2005 г.)
Ключевые слова Погружной насос, импеллер, диффузор, гидродинамические процессы, CFD
Программное обеспечение ANSYS CFX
Период проведения 2005 г.
  Проект заинтересовал 10882 посетителя
Подробнее
Численное моделирование и исследование системы вентиляции воздуха в салоне микроавтобуса (2005 г.)
Ключевые слова Микроавтобус, система вентиляции воздуха, линии тока, поля скоростей, давлений и концентраций
Программное обеспечение SolidWorks, CosmosFloWorks
Период проведения 2005 г.
  Проект заинтересовал 9535 посетителей
Подробнее
Нестационарный процесс формирования вихревой дорожки Кармана за цилиндром (2004 г.)

Число Рейнольдса Re=200.

Ключевые слова CFD, гидроаэродинамика, нестационарный процесс, образование и отрыв вихрей
Программное обеспечение ANSYS / FLOTRAN
Период проведения 2004 г.
  Проект заинтересовал 8400 посетителей
Подробнее
Прикладная механика и реконструкция шпиля Петропавловского собора. Часть 1. История Петропавловского собора. Конструкция шпиля и ангела (2002-2003 гг.)
Ключевые слова Ветровая нагрузка, подшипники качения, исторический обзор
Программное обеспечение ANSYS, LS-DYNA
Период проведения 2002-2003 гг.
  Проект заинтересовал 14866 посетителей
Подробнее
Динамическое поведение тонкой податливой пластинки с заделанным правым краем в набегающем потоке (2003 г.)
Ключевые слова CFD, гидроаэродинамика, гидроаэроупругость, нестационарный процесс, связанный анализ
Программное обеспечение ANSYS / FLOTRAN
Период проведения 2003 г.
  Проект заинтересовал 11214 посетителей
Подробнее
Конечно-элементное моделирование процесса переливания жидкости (2003 г.)
Ключевые слова Динамика конструкции с жидкостью, свободная поверхность; опрокидывание стакана с жидкостью, переливание жидкости из стакана в стакан
Программное обеспечение LS-DYNA
Период проведения 2003 г.
  Проект заинтересовал 12149 посетителей
Подробнее
Прикладная (промышленная) гидроаэродинамика. Последние новости на сайте:
Все новости категории: Прикладная (промышленная) гидроаэродинамика