СУЧАСНЕ ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ДЛЯ ЧИСЕЛЬНОГО ДОСЛІДЖЕННЯ ПОТОКУ В ГІДРОМАШИНАХ

Анотація

В останні кілька десятиліть активно розвивається сфера розробки обчислювальних програмних комплексів, що у свою чергу призводить до конкуренції на ринку програмного забезпечення. Кваліфіковані інженери, що працюють в галузі гідротурбобудування повинні володіти комп'ютером не лише на рівні користувача, а й на рівні програміста, щоб на базі існуючих програмних комплексів програмувати модулі для власних потреб. Останнім часом чисельне моделювання стає застосовним до дедалі ширшого класу течій, замінюючи собою експериментальні методи дослідження. Ті чи інші чисельні моделі характеризуються різними областями застосування та витратами
обчислювальних ресурсів. У роботі проведено аналітичний огляд сучасних програмних комплексів CFD. Проаналізовано переваги та недоліки даних програм у частині побудови тривимірної моделі об'єкта дослідження, створення розрахункової сітки, завдання граничних умов та візуалізації результатів розрахунку. Проведено аналіз та порівняння існуючих математичних моделей, що застосовуються для розрахунку просторової течії у проточних частинах гідромашин. Для вирішення гідродинамічних задач існує багато різних програм, одними з передових комерційних програмних комплексів є Ansys, SolidWorks Flow Simulation, Autodesk CFD. Так само існують програмні продукти з відкритим вихідним кодом. Дані системи автоматичного проектування дозволяють як виконати якісне моделювання систем різної фізичної природи, так і досліджувати відгук цих систем на зовнішні впливи, таких як: розподіл тисків, температур, швидкостей. Алгоритми проведення розрахунку у програмах схожі, відмінні риси програм можна оцінити за такими критеріями: генерація сітки, точність, надійність
(збіжність), швидкість обчислень, фізика моделі, гнучкість системи. Використання сучасних пакетів програм для дослідження гідродинамічних характеристик потоку в гідромашинах значно зменшує витрати часу та матеріальних ресурсів, порівняно з фізичним моделюванням.