Резервуар для смешивания. Упражнение 5. Назначение граничных условий
Для граничных условий поведение и свойства жидкости указаны во всех ограничивающих поверхностях жидкой области.
Задание граничных условий
1. В разделе Граничные условия (Boundary Conditions) в подразделе > выберите FLUID_ROTOR.
2. На вкладке Модель (Model) выберите значения опций следующим образом.
◦ Поток (Flow) - Вращение стенки (Rotating Wall)
◦ Направление вращения (Rotational Direction) - Против часовой стрелки (Counterclockwise)
◦ Скорость вращения (Rotational Speed) - 12.57 рад/с
◦ Вектор оси вращения (Rotational Axis Vector) - 0,0,1
◦ Центр вращения (Rotational Center) - 0,0,0
Указание объемных условий
1. В разделе 
Области (Domains) выберите FLUID_ROTOR.
Области (Domains) выберите FLUID_ROTOR.2. На вкладке Модель (Model) выберите значения опций следующим образом.
◦ Общие (Common) > Пересоздание сетки объема (Volume Remesh) - Пересоздание сетки объема (Volume Remesh)
◦ Метод (Method) - Вращение (Rotation)
◦ Направление вращения (Rotational Direction) - Против часовой стрелки (Counterclockwise)
◦ Скорость вращения (Rotational Speed) - 12.57 рад/с
◦ Вектор оси вращения (Rotational Axis Vector) - 0,0,1
◦ Центр вращения (Rotational Center) - 0,0,0
Задание объемных условий для материалов
1. Чтобы задать жидкость, щелкните 
Материалы (Materials). Откроется диалоговое окно Выбор материала (Material Selection). При выборе новой жидкости свойства жидкости задаются автоматически.
Материалы (Materials). Откроется диалоговое окно Выбор материала (Material Selection). При выборе новой жидкости свойства жидкости задаются автоматически.2. Для всех жидких областей выберите воду.
3. Выберите Области (Domains) в дереве анализа потоков
Области (Domains) в дереве анализа потоков4. На вкладке Модель (Model) в группе Поток (Flow) задайте значения опций следующим образом.
◦ Вязкость (Viscosity) - Постоянная динамическая вязкость (Constant Dynamic Viscosity)
◦ Значение (Value) - 0.001003 Па-с
Задание начальных условий для веществ
1. В дереве анализа потоков выберите 
Физика (Physics).
Физика (Physics).2. В группе Операции (Operations) щелкните 
Редактор выражений (Expression Editor).
Редактор выражений (Expression Editor).3. В окне Редактор выражений (Expression Editor) введите следующее:
# Species initial condition
species_initial_level= (z>1.00) ? 1 : 0
##############################################################################
# Output Volume Weighted Uniformity Index #
# ------------------------------------------------------------------------ #
# In this example, the volume weighted uniformity index for concentration of "1" on whole volume were calculated and added as XY-plot variable #
# The variable is plotted by selecting "Common" in the Flow Analysis tree. #
##############################################################################
# interested variable
phi = species.01.C
# Volume Weighted Uniformity Index
# ==============================
# step 0: calculate total volume
# ------------------------------------
#vol_t = integral(1, volume.FLUID_ROTOR_Body_1)+integral(1, volume.FLUID_STATOR_Body_1)
vol_t = 1.08811
# step 1: calculate volume averaged phi for all volumes
# --------------------------------------------------
phi_t = integral(phi, volume.FLUID_ROTOR_Body_1)+integral(phi, volume.FLUID_STATOR_Body_1)
phi_a = phi_t/vol_t
# step 2: calculate volume weighted uniformity index
# ------------------------------------------------
phi_awui = 1 - 0.5*( integral(abs(phi-phi_a), volume.FLUID_ROTOR)+
integral(abs(phi-phi_a), volume.FLUID_STATOR_Body_1) )/ phi_a /vol_t
# step 3: add plot variable
# -------------------------
plot.phi_awui = phi_awui
#plot.phi_awui: Volume Weighted Uniformity Index Species 1 [-]
species_initial_level= (z>1.00) ? 1 : 0
##############################################################################
# Output Volume Weighted Uniformity Index #
# ------------------------------------------------------------------------ #
# In this example, the volume weighted uniformity index for concentration of "1" on whole volume were calculated and added as XY-plot variable #
# The variable is plotted by selecting "Common" in the Flow Analysis tree. #
##############################################################################
# interested variable
phi = species.01.C
# Volume Weighted Uniformity Index
# ==============================
# step 0: calculate total volume
# ------------------------------------
#vol_t = integral(1, volume.FLUID_ROTOR_Body_1)+integral(1, volume.FLUID_STATOR_Body_1)
vol_t = 1.08811
# step 1: calculate volume averaged phi for all volumes
# --------------------------------------------------
phi_t = integral(phi, volume.FLUID_ROTOR_Body_1)+integral(phi, volume.FLUID_STATOR_Body_1)
phi_a = phi_t/vol_t
# step 2: calculate volume weighted uniformity index
# ------------------------------------------------
phi_awui = 1 - 0.5*( integral(abs(phi-phi_a), volume.FLUID_ROTOR)+
integral(abs(phi-phi_a), volume.FLUID_STATOR_Body_1) )/ phi_a /vol_t
# step 3: add plot variable
# -------------------------
plot.phi_awui = phi_awui
#plot.phi_awui: Volume Weighted Uniformity Index Species 1 [-]
4. Нажмите кнопку ОК.
5. Выберите Области (Domains) в дереве анализа потоков
Области (Domains) в дереве анализа потоков6. На вкладке Модель (Model) для Species 01.
7. Для опции Начальное условие (Initial Condition) задайте Значение (Value), равное species_initial_level
Индекс однородности
В целом при оценке производительности смешивания учитывается визуальная однородность и количественное изменение локальной концентрации как функция времени и средней концентрации. В Редакторе выражений (Expression Editor) в Creo Flow Anaysis можно вычислить количественное изменение взвешенного по объему индекса однородности веществ и среднего объема веществ.
Редакторе выражений (Expression Editor) в Creo Flow Anaysis можно вычислить количественное изменение взвешенного по объему индекса однородности веществ и среднего объема веществ.Усредненный по объему и взвешенный по объему индекс однородности phi рассчитывается с помощью следующих уравнений:
volume averaged phi: phi_a = Sum(phi)/volume
volume weighted uniformity index: u_i = sum(abs(phi-phi_a))/volume/phi_a