Využití počítačové simulace proudění k ověření koeficientů tlakové ztráty s cílem snížit/eliminovat náklady na měření.
Cílem úlohy je výpočet tlakových ztrát pomocí programu Ansys Fluent.
Pro ukázku slouží výpočet tlakových ztrát požární klapky (dále jen PK).
Oddělením konstrukce byly poskytnuty detailní 3D modely PK. Modely byly vyčištěny a zjednodušeny v programu Ansys SpaceClaim. Jako první byl vypočítán nejmenší vyráběný rozměr PK. Výpočetní síť byla vytvořena v programu Ansys Fluent meshing. Celkem byly vytvořeny tři typy výpočtových sítí. Na základě odchylky od měření a náročnosti na výpočet byla vybraná polyhedrální síť o velikosti 1 milionu buněk, skewness 0,69 a max. aspect ratio 63.
Výpočet byl uskutečněn v programu Ansys Fluent. Úloha byla řešena jako stacionární, se zanedbáním gravitačních sil. Jako médium byl zvolen vzduch popsaný stavovou rovnicí ideálního plynu. Vstup (inlet) nastaven hmotnostním průtokem a výstup tlakovou podmínkou. Zvolen byl model k-epsilon, realizable se stěnovou funkcí enhanced wall treatment.
Bylo vyřešeno několik simulací s různými hodnotami hmotnostních průtoků v rozsahu pracovních rychlostí PK. Z vypočítaných hodnot byl následně dopočítán koeficient tlakové ztráty ξ. Odchylka od měření v rozsahu pracovních rychlostí byla < 5 %.
Následně byl stejným způsobem vytvořen model, výpočetní síť a proveden výpočet pro největší PK. Počet buněk sítě byl 6,6 milionu, skewness 0,7 a max. aspect ratio 79. Nastavení výpočtu bylo stejné jako v prvním případě. Hodnoty byly porovnány s měřením. Maximální odchylka od měření byla shodně v řádu jednotek %.
