ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Построение расчетной сетки для моделирования течения в открытом осерадиальном колесе
1. Лопатка
*1.1. Сетка на лопатке
*1.2. Наполнение формы
*2. Входной участок и межлопаточный канал
*2.1. Структура блоков
*2.2. Межлопаточный канал
*2.3. Входной участок
*2.4. Граничные поверхности
*3. Диффузор
*3.1. Линия диффузора
*3.2. Блоки
*Необходимые для построения сетки аспекты исходной геометрии описаны в основном тексте. Там же перечислены основные этапы построения, схемы и характеристики сконструированных элементов. Цель данного приложения, во-первых, документировать все подробности алгоритма построения сетки (использованные программные продукты описаны отдельно, далее будут указаны последовательности команд для них). Кроме того, важно запротоколировать всю последовательность генерации, все использованные методики, в т.ч. и "тупиковые ветви" процесса (возможно, именно они будут применимы в определенном случае).
На общем рисунке (рис.1) показана полная сетка и схема ее сборки (стрелками указаны направления сборки). Римскими цифрами обозначены схемы сборки отдельных элементов сетки, ссылки на эти цифры использованы в тексте.
Все части:
* уменьшены масштабированием в 140 раз,
* смена индексов: i->j, i->k, i->j, j->(-j) (ORI)
* преобразование координат: y=(-z), z=y (SVET)
ЛопаткаОсновной элемент сетки, с которого начато ее построение. После придания объема развертке лопатки (незначительный изгиб у передней и верхней кромок, рис. VI), профиль лопатки изогнут так, как она установлена в компрессоре. Для непосредственного расчета формы лопатки использованы следующие формулы:
- выгиб лопатки по эллипсам до начала выходного изгиба, - изгиб на выходе (с отсечением лишней части полинома)Параметры генератора сетки:
LAYER RMIN RMAX INGRID OUTGRID DIRECTION CLEAR
0 0.707 1.13 'NEW.XYZ' 'BLADE2.XYZ' 1 0
LAYER режим работы: 1 - построение зазора, т.е. сдвиг двух ячеек
0 - изгиб лопатки и придание ей формы
RMIN размеры зазора
RMAX
INGRID имена файлов
OUTGRID
DIRECTION направление выпуклости лопатки (1/0/-1)
CLEAR наличие блока, описывающего зазор (обратная выпуклость на кромке лопатки, 1/0)
новый параметр PROJECT: 1 - проецирование ("выдувание") по нормали,
2 - ... по направлению вращения лопатки
исправлено проецирование на направление вращения: убрана незначительная рекурсия
Весь скелет (pinch/20-40/j/4.1, pinch/1-8/i/-1.1)
Сетка на лопаткеВ соответствии с литературными данными построена плоскость развертки лопатки.
Сгущения только на скелетеВ первом варианте распределение узлов по развертке выполнялось простейшим образом: сеточные линии на плоской сетке сгущались ORIGGIN'ом таким образом, чтобы приблизительно получить на всех 4-ех границах размер первой ячейки около 0,1 мм.
Сгущения на телах лопатокВторой вариант распределения узлов на поверхности лопатки реализовывался после придания плоской развертке пространственной формы. Сеточные линии сгущались к передней и верхней кромке уже на выгнутых лопатках.
* выпуклость под блок зазора отсутствует;
* на часть границы, соотв. зазору, ставится 8 узлов равномерно;
* узлы к передней кромке сглаживаются с коэффициентом -1.2 для компенсации проецирования.
Перекосы сетки скелетаОкончательно вариантом сгущения стал следующий. Узлы на плоскости развертки были перераспределены раздельно на верхней и нижней ее границах. Теперь закругление передней кромки (его радиус у втулки и у кожуха отличаются в несколько раз) по всей высоте лопатки было описано примерно одинаковым числом узлов.
Cетки лопаток выровнены: j(14-25)pinch1.0
Технология сгущения переднего края, accept new nodes после каждой вставки узлов:
i 1- 8 set 8 nodes by 1.0
i 4- 8 set 2 nodes
i 1- 4 set 8 nodes by 1.2
i 8-35 set 28 nodes by 1.1
i30-40 set 11 nodes by 1.1
Наполнение формыПутем анализа литературных данных получено распределение полутолщины лопатки по поверхности ее развертки. Передняя и верхняя кромки приняты закругленными, местный радиус закругления равен полутолщине лопатки в данной точке. Независимо от способа проецирования (наполнения) формы, лопатка приобретает вид рис. VI. Пунктиром схематично показаны области скругленных кромок: передней (верх в ориентации чертежа, в месте стыковки со входным участком) и верхней, в области концевого зазора.
По нормали с переносом ячеекПервоначально лопатка выращивалась в объем по нормали к своей изогнутой в пространстве поверхности (не закрашенные профили на рис. VIII). При таком способе проектирования крайние точки профиля (стыковка со входным участком, показанным штриховой линией N) оказываются выше граничной линии OO'. Чтобы не строить сетку с остроугольными ячейками в области стыковки передней кромки и входного участка, сетку входного участка пришлось бы сдвинуть (повернуть и поднять) до положения N. Кроме того, из-за неравномерности толщины лопатки (и разного радиуса закругления передней кромки) смещенную линию кромки не удалось бы состыковать непосредственно с прямой граничной линией входного участка. В случае фактически переноса ячеек с одной половины лопатки на другую для стыковки сеток лопатки и входного участка необходимо применить специальную методику "притягивания" узлов сетки входного участка к линии передней кромки лопатки.
Вспомогательная программа читает файлы с плоской сеткой и линией кромки лопатки, выводит файл пространственной сетки, перевернутой, развернутой и притянутой за граничную линию к заданной кривой.
По радиальному направлению Для устранения эффекта "вылезания" профиля за пределы развертки при наполнении формы лопатки в качестве методики проецирования применен разворот плоской сетки вокруг оси вращения, перенос ячеек на передней кромке для стыковки сеток лопатки и входного участка в таком случае не требуется:.
Входной участок и межлопаточный каналДанная конструкция является основой трехмерной сетки, рассматривалось несколько вариантов ее построения
.Из-за значительного наклона межлопаточного канала основной проблемой при построении пространственной сетки стал перекос ячеек, особенно в области передней и верхней кромок лопатки. Первоначально было принято решение распределять узлы по-разному на двух ограничивающих канал лопатках (для обеспечения равномерности распределения на поверхностях различной выпуклости). Потом для устранения дополнительных перегибов сгущение на выпуклых поверхностях делать перестали.
rotate to 3d (40 planes, 18/39=0.461538 around y)
k(20-40)pinch( 4.0)
k( 1-20)pinch(-1.1)
k(15-25)pinch( 1.0)
Структура блоковПопытки построения разных многоблочных конструкций показали, что с учетом реального неравномерного наклона межлопаточного канала нет смысла строить отдельные блоки. В принципе, любые варианты многоблочных конструкций предназначались бы в данном случае только для того, чтобы сформировать сетку более правильной формы с меньшим количеством узких и/или перекошенных ячеек вблизи границ. Однако выигрыш в одной части сетки за счет добавления отдельного блока вызывал гораздо более значительный перекос сетки с противоположной стороны, чем вы случае применения единого блока, когда с обеих сторон сетка была почти одинаково скошенная. Поскольку добавление каждого нового блока усложняет постановку задачи, было принято решение отказаться от применения нескольких блоков в данной части сетки.
Блок концевого зазораСначала рассматривалась возможность построения многоблочной конструкции для области концевого зазора между верхней кромкой лопатки и кожухом (фрагмент рис.V выделен на рис.IX).
Первый вариант - отдельные блоки концевого зазора на обеих сторонах межлопаточного канала (половинах лопатки), рис. IX A. В этом случае границу сетки центрального блока в области зазора (утолщенная линия) предполагалось расположить как бы зеркально симметрично линии, описывающей закругленную кромку лопатки. Центральный блок вблизи зазора имел бы выпуклость со скругленными краями, а блоки зазоров представляли собой "бруски", вытянутые вдоль верхней кромки лопатки. Для моделирования закрытого колеса (или случая отсутствия учета перетечек через концевые зазоры) достаточно было бы не включать в расчет блоки зазоров, и на поверхностях стыковки с ними ставить те же граничные условия, что и на лопатке (нулевая скорость в системе координат лопатки).
Второй вариант изображен на рис. IX A*: здесь волнообразную форму имеет тонкий единый блок сетки вблизи кожуха, описывающий концевые зазоры над обеими половинками лопатки. Схематичное распределение узлов в выбранной одноблочной сетке показано на рис. IX B.
Блок входного участкаАналогичная проблеме концевого зазора ситуация сложилась в области стыковки входного участка и передней кромки лопатки. Обе попытки применения здесь схемы рис. IX A* оказались также неудачными. В данном случае закругление соответствует передней кромке лопатки, направление вверх - стыковке со входным участком. На рис. IV A показан вариант двухблочной поверхности втулки. Различалась глубина расположения разделительной линии блоков в межлопаточном канале. Выбрана одноблочная методика построения единой сетки (рис. IV B).
Межлопаточный каналПолученная с применением различных моделей пространственная сетка межлопаточного канала сгущалась к поверхностям лопаток для получения размера первой приповерхностной ячейки около 0,1 мм.
* по третьему индексу ставится 40 узлов;
* они сгущаются (20-40)/4.0, (1-20)/-1.1, (15-25)/равномерно;
* узлы по второму индексу (от середины до края лопатки у зазора) сгущаются (20-40)/3.8.
сгущение входа к передней кромке лопаток: i(1-30)/4.15
Модель поверхностей и путейПервый вариант пространственной сетки получен по т.н. модели двух поверхностей и трех путей. Две поверхности - сетки половин лопатки, выгнутые (спроецированные) в противоположные стороны. Одна из них развернута вокруг оси вращения колеса
(Z на 180) таким образом, что две половины лопатки повернуты выпуклостями навстречу и представляют собой две поверхности, ограничивающие межлопаточный канал. Пути - линии (дуги окружностей), соединяющие три угловые точки поверхностей (AA', BB' и CC' на рис. V), в разных вариантах сетка межлопаточного канала строилась по такой модели как вместе со входным участком, так и отдельно от него. Однако полученная по такой простой методике сетка обладает некоторыми недостатками. Узлы четвертого пути, ограничивающего создаваемый объем, не лежат строго на дуге окружности, как должно быть по конструкции сетки. В случае формирования единой модели для входного участка вместе с межлопаточным каналом по дуге не выстраиваются еще большее количество сеточных линий. Интерполяция с вариантамиДругой способ построения пространственной сетки межлопаточного канала заключается в следующем. Выращивается две сетки разворотом каждой из ограничивающих канал поверхностей лопаток навстречу друг другу. Потом эти сетки накладываются одна на другую: координаты каждого узла результирующей сетки являются средним между координатами узлов интерполируемых сеток, взятых с весом. Линейная весовая функция связана с индексной координатой узла сетки, отнесенной к максимальному значению индекса:
Однако при такой интерполяции сеток, рассматриваемых в декартовой системе координат, из-за осреднения форма изгиба (поворота) получается менее выпуклой, чем дуга окружности (рис. I). Интерполируются участки АВ' и A'B, в результате средней точкой между В и В' становится О, и результирующая уплощенная дуга имеет вид выделенной линии. Для устранения этого эффекта перед интерполяцией координаты узлов сетки преобразуются в цилиндрическую систему координат: вместо абсциссы и ординаты в плоскости рис.I вводится расстояние до оси вращения и полярный угол. Узлы полученной в результате интерполяции сетки межлопаточного канала преобразуются в декартову систему координат.
Преобразования систем координат выполняются по стандартным формулам. Только для азимута использована универсальная зависимость, учитывающая отрицательные значения абсциссы:
Сборка сетокС построенной объемной сетки межлопаточного канала снимались новые граничные поверхности втулки и кожуха, узлы на них перераспределялись с целью устранения излишне узких ячеек вблизи кромок лопатки. Потом из имеющихся шести граничных поверхностей можно было, по идее, строить общую пространственную сетку.
Однако использование алгебраических методик построения сетки по 6 поверхностям (трансфинитная интерполяция) приводило вблизи кромок к выскакиванию пристенных узлов за ограничивающие поверхности и появлению некорректных ячеек с отрицательными объемами. Поэтому
вблизи кромок пришлось применить особые методики построения сетки.Несколько слоев сетки межлопаточного канала со стороны входного участка (от поверхности AA'BB' рис.V внутрь канала) были собраны с применением других моделей сеток: первый слой (элемент №3 на рис. II) по модели 12 ребер, т.е. по координатам узлов на граничных линиях сетки. Второй слой (элемент №4 на рис. II) сконструирован из 6 ограничивающих поверхностей, снятых с соседних сеток.
СглаживаниеВ объеме остальной части межлопаточного канала (элемент №5 на рис. II) после стыковки его сетки с обработанными поверхностями втулки и кожуха (см. п.2.4.) выполнено эллиптическое сглаживание с применением аттракторов (рис.X):
j-sm.xyz сглаживание вблизи кожуха по всему каналу
(i1-70, j10-19, k1-40)
j-sm2.grd сглаживание недалеко от кожуха, отступив от входа (i10-70, j1-11,
k1-40)GRID_F.INP описание аттракторов (одинаково для двух стадий сглаживания)
/ Dir(1|2|3) I J K Ampl Width
3 0 40 1 2.5 2.
3 0 40 40 2.5 2.
2 0 48 0 1. 8.
i-sm.xyz сглаживание у входа, часть первая: со стороны втулки
/ Dir(1|2|3) I J K Ampl Width (i25-33, j1-30, k1-40)
1 25 0 0 1. 5.
3 30 0 1 2. 2.
3 30 0 40 2. 2.
i-sm2.xyz сглаживание у входа, часть вторая: со стороны кожуха, одна половина
/ Dir(1|2|3) I J K Ampl Width (i25-33, j40-48, k1-20)
1 33 0 0 1. 3.
3 30 0 0 2. 2.
i-sm3.xyz сглаживание у входа, часть вторая: со стороны кожуха, другая половина
/ Dir(1|2|3) I J K Ampl Width (i25-33, j40-48, k20-40)
1 25 0 0 1. 5.
3 30 0 40 2. 2.
2.3.
Входной участокnew.xy сглаживание Мигом 30 шагов
pinch.xy сгущение Ориджином: 1-18 (-0.5), 1-12 (-1), 1-8 (-1.2),
обращение продольного индекса
inlet.xyz поворот в объеме и обращение ординаты:
(x*0.7933645,-y,x*0.6087469)
КонтурыКонтуры плоской сетки (развертки) входного участка соответствуют описанной в литературе геометрии (рисунок прямо под символом III). Рассматривался упрощенный вариант конструкции без обтекателя (бульбы). В этом случае вход реальной установки имеет вид канала между двумя концентрическими трубками. Это означает, что на развертке входного участка просто отсекается левая часть сетки с эллипсом бульбы. Изменения пространственной сетки показаны в верхней части рис. V (вертикальные линии, идущие из точек А и А').
РазворотОсновная часть сетки входного участка (рис.II, элемент 1) получена разворотом осесимметричной плоской сетки вокруг оси
Z на 180 и последующим ее сгущением к боковым поверхностям, стыкуемым с половинами лопаток. СборкаДля сшивания сеток входного участка и межлопаточного канала в области передней кромки лопаток, где сеточные поверхности втулки и кожуха подверглись дополнительной обработке, часть сетки входного участка (рис.II, элемент 2) собрана по модели шести ограничивающих поверхностей.
Граничные поверхностиДля обработки граничных поверхностей применялась комбинированная методика, поскольку трехмерный инструментарий не может перераспределять узлы по поверхности, а двумерный генератор сеток не распознает пространственный формат. Поэтому сетка поверхности проецировалась на плоскость (ORIGGIN/Grid/Convert to surface), обрабатывалась двумерным инструментом (MIG21), а потом интерполировалась (ORIGGIN/Grid/Interpolate to 3d) обратно на пространственную поверхность.
ВтулкаКроме проблемы многоблочности, при обработке поверхности втулки рассматривался вариант ортогонализации сетки вблизи лопаток. Из-за наклона межлопаточного канала ячейки вблизи стенок имеют значительный изгиб, и было предложено развернуть сеточные линии ближе к нормали. Таким образом, линии, соединяющие лопатки, имели бы волнистую форму (рис. IV A). Однако потом, когда пришлось отказаться от применения трансфинитной интерполяции для генерации пространственной сетки по граничным поверхностям и строить ее сразу во всем объеме разворотом сетки лопатки без изгибов, от применения волнистой структуры отказались (рис. IV B).
SMOOTH.XY
i j cfl step attr
30-40 29-33 1 3 i40 j30 I r2 pow1
1-10 29-32 1 3 i1 j30 I r2 pow1
5-34 28-34 1 3 none
4-6 28-32 1 2 none
move i2 j31 J -0.02
3-6 28-31 1 3 none
27-35 29-32 1 2 none
10-30 28-35 1 2 none
SMOOTH2.XY
smooth 1-40 28-33 1/3
attr 40,30,i,p1r2
attr 1,30,i,p1r2
move 38,32,j,-0.03
38,33,j,-0.03
3,32,j,-0.02
smooth 1-20 35-37 1/5
20-40 35-37 1/15
attr 5,37,j,p2r2
attr 10,37,j,p2r2
attr 15,37,j,p2r2
attr 35,35,j,p2r2
attr 30,35,j,p2r2
attr 25,35,j,p2r2
interpol 1-40 36-70
interpol 1-40 30-36
SMOOTH3.XY
* выгиб линий между лопатками как в предыдущей, через 6 аттракторов
* разворот в узлах не делается, все равно он не нужен в этом блоке
* move 10,34,j,0.3 + smooth 6-20,33-35,step3
* move 30,34,j,0.1
attr i 1j30Ip2r2
attr i40j30Ip2r2
attr i 0j25Jp1r5
smooth i(1-40)j(25-33)step6
smooth 1-20 35-37 1/15
20-40 35-37 1/15
attr 5,37,j,p2r2
attr 10,37,j,p2r2
attr 15,37,j,p2r2
attr 35,35,j,p2r2
attr 30,35,j,p2r2
attr 25,35,j,p2r2
move i37j32J-0.03
move i 3j32J-0.03
interp i(1-40)j(32-36)
interp i(1-40)j(36-70)
interp i(1-40)j(20-26)
2.4.2.
КожухИменно форма поверхности кожуха, имеющая ровные границы (без влияния кромки лопаток), точнее, ее принципиальное отличие от формы поверхности втулки, стало главным аргументом против использования многоблочной методики на стыке входного участка и межлопаточного канала. Изломы границ сетки над передней кромкой лопатки, направленные в разные стороны (рис. VII A), с другой стороны, как раз говорили в пользу волнообразного расположения междулопаточных линий сетки. Однако из соображений симметрии и единообразия построения сетки обеих граничных поверхностей, а главное, для устранения излишних перекосов в объеме, решено не применять нигде ортогонализацию сетки поверхности кожуха (рис. VII В).
* выгиб линий между лопатками как в предыдущей, через 6 аттракторов
* move 10,34,j,0.7 + smooth 6-20,33-35,step3
* move 30,34,j,0.2
сглаживание у кожуха, волна та же SHROUD2.XY
attr i40j30Ip2r2
attr i 0j25Jp1r5
smooth i(20-40)j(25-33)step3
attr i1j30Ip2r2
attr i0j33Jp1r3
smooth i(1-20)j(25-33)step3
move i3j30J+0.2
move i1j30I+0.6
smooth i(5-35)j(25-33)step12
smooth i(4-6)j(26-32)step3
interp i(1-40)j(32-36)
interp i(1-40)j(36-70)
interp i(1-40)j(20-26)
Выход в диффузорМетодика сглаживания граничной поверхности межлопаточного канала принципиально ничем не отличается от использованной при обработке поверхности втулки вблизи передней кромки лопатки. Полученное распределение узлов близко к изображенному на рис. IX A*.
smooth 36-45,1-40,step5
attr 40, 1,j,p2.5,r2
attr 40,40,j,p2.5,r2
OUTLET2.XY
attr 40, 1,j,p2.5,r2
attr 40,40,j,p2.5,r2
attr 48, 0,i,p1,r16
smooth 31-48,1-40,s1
smooth 31-46,1-40,s1
smooth 31-44,1-40,s1
smooth 31-42,1-40,s1
smooth 31-40,1-40,s1
smooth 30-40,2-39,s1
3.
ДиффузорДиффузор (№6 на рис. II) - единственный элемент конструкции сетки, сборка которого производилась полностью независимо от остальных частей. Только здесь в окончательном варианте сетки была использована многоблочная методика построения сетки.
Линия диффузораВсе, что касается направления сетки диффузора (вид диффузора в плане), изображено на рис. III (в правой верхней части листа).
ПрямойВначале предполагалось провести образующую диффузора по радиальному направлению от точки, где заканчивается лопатка (Е) при R=R
2 до соответствующей ей точке на выходе из расчетной области (G) при R=nR2, где n=1.3, а для второй лопатки - от E' до G'. Пары точек D и E*, D' и E*' соответствуют продолжению середины торцевой кромки лопатки. ВыгнутыйС целью более качественного разрешения особенностей течения в следе за лопаткой было принято решение провести часть образующей диффузора вдоль линии следа, построенной аналитически из решения плоской задачи о несжимаемом течении.
В случае выведения образующей по этой линии (штриховые линии на рисунке) границы выхода из расчетной области попали бы в точки A и A', и ячейки на выходе имели бы очень большой перекос. Поэтому 1/6 часть длины образующей направлена вдоль "теоретического" следа, остальная линия плавно выгибается обратно к радиальному направлению. Таким образом, линия вращательной симметрии сетки диффузора соответствует кривым DB и D'B' на рисунке.
Если учесть, что число ячеек в узкой области задней кромки лопатки должно соответствовать числу ячеек, продолжающих сетку этой области до конца диффузора, а там (на выходе из расчетной области) логично обеспечить равномерное распределение узлов, линии - продолжения лопаток соединят точки E с С и E' с C' соответственно.
БлокиЗадняя кромка лопатки имеет прямой обрез, поэтому сетку диффузора оптимально построить из трех блоков: центрального, сшитого встык с сеткой межлопаточного канала, и боковых (торцевых) блоков. Образующие всех блоков расположены в соответствии с вышеописанной схемой. Структура сеток диффузора отображена на рис. XI.
СужениеИсходной для построения сетки диффузора является выходная поверхность межлопаточного канала ABCDEF. С учетом направления образующих, уменьшением высоты диффузора и уменьшением расстояния между образующими на втулке сетка поверхности на выходе из расчетной области A'B'C'D'E'F' сужена по обеим направлениям и развернута относительно оси
Z на 180.Граничная поверхность со стороны межлопаточного канала не требует дополнительной обработки, а сетка на выходе из расчетной области сглаживается аналогично заданной входной поверхности. Дополнительные части входной и выходной поверхности диффузора, соответствующие боковым блокам, строятся из условий стыковки с центральным блоком и вращательной симметрии (периодичности) сетки между парами точек HI, GJ, H'I' и G'J'. Особые точки сеток граничных поверхностей боковых блоков (G, G' и соответствующие им) располагаются на середине торцевых поверхностей лопатки.
WEAK2.XY сглаживание у кромок лопаток как в OUTLET2.XY
+ smooth 30-32,38-40 s1
smooth 30-32,1-3 s1
Второй вариант
+ 33-38,38-40 move 0,39 I 0.05
34-38,38-40 move 0,39 I 0.05
35-38,38-40 move 0,39 I 0.05
36-38,38-40 move 0,39 I 0.05
33-38,1-3 move 0,2 I 0.05
34-38,1-3 move 0,2 I 0.05
35-38,1-3 move 0,2 I 0.05
36-38,1-3 move 0,2 I 0.05
Третий вариант
+ 33-38,38-40 move 0,39 J -0.1
33-38,38-40 move 0,39 I 0.1
32-39,37-40 smooth cfl0.1 step1
33-38,1-3 move 0,39 J 0.1
33-38,1-3 move 0,39 I 0.1
32-39,1-4 smooth cfl0.1 step1
ori: (14-25)pinch1 1.0 I
Сетка центра
Поскольку сетки боковых поверхностей основного блока диффузора отсутствуют, первая сетка может быть построена только по модели поверхностей и путей. Два пути представляют собой описанные в п.3.1.2. линии образующей диффузора, и вторая EE' отличается от первой FF' только поворотом вокруг оси
Z. Линии DD' и AA' соответствуют им с точностью до смещения вдоль оси Z. Третий путь BB' получается описанным в п.2.2.2. методом интерполяции с линейным индексным весом двух линий: "выпущенной" из точки В и пришедшей в выделенную точку слева от В' и "пришедшей" ровно в точку B' (а выпущенной, значит, из выделенной точки справа от точки В).Построенная по модели двух поверхностей и трех путей сетка центрального блока диффузора обладает тем недостатком, что четвертая граничная линия CC', а вместе с ней и вся боковая поверхность значительно отклоняются от необходимой формы. Поэтому аналогично вышеописанному строится другой вариант сетки (те же две поверхности с зеркальным отражением поперечного индекса; пути EE', FF', и CC'). Результирующая сетка получается после интерполирования двух построенных.
Сетка торцевых блоковПостроение сеток боковых блоков ведется в несколько этапов с применением различных моделей. Сначала по модели двух поверхностей (торец лопатки и выход из расчетной области) и путей (имеются все линии
HH', GG', AA', BB') можно построить эскиз сетки и снять с него недостающие поверхности вращательной симметрии (GHH'G' и GAA'G') и узкую часть втулки HBB'H'. Потом поверхность стыковки с центральным блоком BAA'B' снимается с его сетки, и готовая сетка левого (на рис. XI) торцевого блока строится по шести поверхностям.Аналогично подготавливается сетка второго торцевого блока. Исключение состоит в том, что поверхности вращательной симметрии
(IJJ'I' и JDD'J') должны соответствовать аналогам на сетке левого торцевого блока (GHH'G' и GAA'G'), поэтому именно они после поворота вокруг оси Z на 180 используются для сборки сетки правого блока по шести поверхностям.
BOUNDARY.DAT границы торца лопатки
boundary 1,2
(1-3) set 11 nodes by 1.0
accept nodes
(1-6) set 6 nodes by 1.5
(6-11) set 6 nodes by 0.6667
BUTT.XY сетка торца лопатки
move 39,10 i -0.5
move 39,10 j -0.5
smooth 1-40,1-11,step3
BUTT2.XY
select 10-35,1-11 move 0,3,I,0.1
select 18-35,1-11 move 0,3,I,0.1
select 26-35,1-11 move 0,3,I,0.1
smooth 9-36,2-5,cfl0.15,step2
select 10-13,1-11 move 0,3,I,-0.03
select 18-19,1-11 move 0,3,I,-0.07
select 26-27,1-11 move 0,3,I,-0.07
buttfin.dat
границы сетки "торца" на выходе из диффузораboundary 2
(1-2) set 40 nodes by 1.0
(1-20) set 20 nodes by 1.1
(20-40) set 21 nodes by 0.9
boundary 3,4
(1-3) set 11 nodes by 1.0
boundary 4
accept nodes
(1-6) set 6 nodes by 1.5
(6-11) set 6 nodes by 0.6667
BUTTFIN.XY сетка "торца" на выходе из диффузора
(нумерация индексов изменилась по сравнению с BUTT2.XY)
особая точка
move 10,39 i -0.5
move 10,39 j -0.5
smooth 1-11,1-40,step3
10-11,39-40 move 11,40 j -0.3
ортогонализация в середине лопатки
select 1-11,18-35 move 0,3,J,0.1
select 1-11,26-35 move 0,3,J,0.1
smooth 2-5,17-36 cfl0.15,step2
select 1-7,36-39 move 0,3,J,0.2
ori: (14-25)pinch1 1.0 J
imin.xy плоскость торца лопатки для сглаживания
interpolation
move 40,1 i -0.8
move 40,1 j 0.5
5-38,1-4 smooth step2
5-39,7-11 move 0,10 i 0.1
5-39,7-11 move 0, 9 i 0.1
5-39,7-11 move 0, 8 i 0.1
4-39,6-11 smooth step2
1-33,1-6 interpol
1-16,6-11 interpol
38-40,3-11 interpol
5-36,4- 8 interpol
imax.xy
плоскость торца на выходе из диффузора для сглаживанияinterpolation
move 40,1 i -0.5
move 40,1 j 0.5
1-27,1-6 interpol
38-40,2-11 interpol