Методологические основы CFD-расчетов для поддержки проектирования
3
чи необходимы как знания в области математического моделирова-
ния, так и инженерные знания об особенностях конструкции объекта
исследования и протекающих в нем рабочих процессах. По этой при-
чине постановка задачи, как правило, осуществляется группой экс-
пертов с письменным описанием всех особенностей объекта исследо-
вания и включает в себя следующие промежуточные этапы:
1) постановка задачи исследования в письменном виде, включая
анализ и описание физических явлений (рабочих процессов), пара-
метры рассматриваемого объекта (геометрические, физические и т.д.)
и перечисление целей и задач исследования;
2) выбор группы экспертов и проведение анализа особенностей
постановки задачи экспертной группой (Phenomena Identification and
Ranking Table, PIRT-анализ), основанного на письменном описании
задачи [1];
3) анализ особенностей рассматриваемой задачи (например,
наличия процессов конденсации или кипения среды), требующих до-
полнения стандартных моделей CFD-кодов [1] или использования
специализированных CFD-кодов;
4) на основе анализа особенностей постановки задачи принимает-
ся решение об использовании или CFD-методов, или классических
полуэмпирических подходов, а в некоторых случаях принимается
решение о необходимости сопряжения этих подходов;
5) на основе анализа данных о задаче исследования и о рассмат-
риваемых физических процессах выбирается соответствующий CFD-
код, и, если необходимо, разрабатываются дополнения и приложения
к выбранному CFD-коду.
Выбор метода расчета
.
CFD-методы в ближайшее время не
смогут полностью заменить классические полуэмпирические подхо-
ды по следующим причинам:
• количество ячеек (контрольных объемов), которые необходимо
использовать для описания процессов в ПГС при применении CFD-
кодов, значительно превышает границы возможностей современной
вычислительной техники;
• по скорости вычислений CFD-коды значительно уступают ко-
дам, основанным на полуэмпирических подходах;
• отсутствуют надежные замыкающие соотношения для описания
трехмерных многофазных потоков;
• не в каждом случае, представляющем практический интерес,
необходимо детальное моделирование рабочих процессов в трехмер-
ной постановке.
Несмотря на рассмотренные особенности, связанные с примене-
нием CFD-кодов, этот инструмент в руках квалифицированного спе-
циалиста является очень точной технологией. Однако, как и любой
