1. Önálló feladat: Sugárventilátoros füstelvezető rendszer
A
feladat egy feltételezett garázs füstterelő rendszerének modellezése.
A
geometriai modell alapelemei ACIS formátumban adottak:
A
garázs alapterülete 25m*12m (x*y, az 1.ábra szerint).
Az áramlás az x,z síkra nézve szimmetrikus, így a
számítási idő csökkentése érdekében csak a +y irányba eső térfél szerepel a
modellben. A feltételezett tűzfészek a szimmetriasíkban található (Fire), a tüzet csak hőtermelő
hatása szempontjából vesszük figyelembe. A teljes kibocsátott (konvektív) hőteljesítmény Q [MW] (ld. Paramétertáblázat), így a
modellezett térfélbe jutó teljesítmény Q/2 MW.
A
garázs eleje és vége a környezetre nyitott, a tűz kitörése előtt nyugvó
légállapot feltételezhető. A tűz kitörésével egyidejűleg beindul két, a plafon
közelében felfüggesztett, egyenként T
[N] (ld. Paramétertáblázat) tolóerejű sugárventilátor (Jet1, Jet2),
mindkettő +x irányba fúj. A környezeti hőmérséklet 300 K.
1. ábra Geometriai modell
Végezze
el a folyamat áramlástani szimulációját az alábbiak szerint:
1. Részfeladat (5 pont)
A
fent megadott ACIS modell importálásával hozza létre az alaptesteket Design Modeller-ben (hosszméretek méterben);
Kombinálja
a testeket Boolean parancs alkalmazásával;
Helyezze
a testeket közös „part”-ba;
0.25
m élhosszúságú háló elkészítése Workbench
Mesher segítségével.
2. Részfeladat (4 pont)
Megfelelő
peremfeltételek kiválasztása;
Vegye
figyelembe az alábbiakat:
- a
sugárventilátorok tolóerejét;
- a
tűzben felszabaduló hőteljesítményt;
-
szimmetria feltételek.
3. Részfeladat (4 pont)
Időben
előrehaladó szimuláció az alábbiak szerint:
- a
levegő hőtágulásának és az ebből adódó felhajtóerőnek
figyelembevétele;
-
0.1 s időlépés,
-
másodrendű szélfelőli súlyozás,
- realizable k-epszilon modell.
4. Részfeladat (3 pont)
Hőmérséklet
megoszlás ábrázolása a 2. ábrához hasonlóan, a kép mentése TIF formátumban.
5. Részfeladat (3 pont)
Hőmérséklet
és sebesség szerint színezett áramvonalak megjelenítése a 3-4 ábrákhoz hasonló
módon, az ábrák mentése TIF formátumban.
6. Részfeladat (6 pont)
Röviden
fogalmazza meg a feladat célját, a megoldás módszerét és foglalja össze az
eredményeket.
Az önálló feladat eredményeit PowerPoint (.PPT) formátumú dokumentumban készítse el, majd töltse fel a
személyes könyvtárában a "Felhsználói
adatok" c. oldalon.
2. ábra A
füst hőmérséklete
3.ábra
Áramvonalak hőmérséklet szerint színezve
4. ábra Áramvonalak a
sebesség nagysága szerint színezve