Примеры исследования гидродинамики и теплообмена тепловых устройств
Схема топки котла с размерами показана на рис. 1. С учебными целями введен ряд упрощений конструкции. Стенки и трубы условно представлены одной поверхностью со средней температурой. Камеру могут отапливать от одной до трех газовых инжекционных горелок, которые приближенно моделируются цилиндрическими туннелями длиной 400 мм, оси которых удалены от нижней поверхности на 250; 500 и 750 мм, соответственно схеме. Втуннелииз горелок поступают продукты горения с заданными температурой и скоростью.
| 
|
| Рис. 1. Схема упрощенной конструкции котла |
Построение геометрической модели топки в КОМПАС-3D
1. Запустить программу КОМПАС-3D для построения модели отдельной детали.
КОМПАС-3D→ OK→ ФАЙЛ → СОЗДАТЬ → ДЕТАЛЬ → OK → СЕРВИС→ Получить лицензию наКОМПАС 3D.
Сохранить документ и дать ему имя.
На панели СТАНДАРТНАЯ нажать кнопку → 
СОХРАНИТЬ, в окне сохранения документа → Ввести имя детали, нажать СОХРАНИТЬ → Появится окно Информация о документе, нажать → OK.
Выйти из режима округления линейных значений величин до значений, кратных шагу курсора.Для этого можно повторно нажать кнопку 
в панели Текущее состояние. Более удобно отключить режим округления в диалоге настройки курсора
→ СЕРВИС → ПАРАМЕТРЫ→ СИСТЕМА → Графический редактор → Курсор → Округление (убрать флажок для отключения) → OK→ (нажать, если кнопка в активном состоянии).
2. Задать ориентацию основных плоскостей.
На панели Вид→ 
ОРИЕНТАЦИЯ → 
→.
Выбрать плоскость для построения эскиза фигуры.
→ 
(в дереве модели на экране слева щелчок по перекрестию) → 
(выбрать в дереве модели).
3. Перейти в режим построения эскиза и построить контур боковой поверхности топки котла по размерам, указанным на рис. 1.
→ кнопка 
Эскиз → Инструменты → Геометрия → 
→ в панели свойств задать примитив Отрезок → указать начальную и последующие точки замкнутойлинии контура боковой поверхности топки… Построение рекомендуется выполнять с использованием привязок Ближайшая точка и Выравнивание. Горизонтальные и вертикальные линии проводить, включая режим 
Ортогональное черчение → ЛКМ →Stop.
Выйти из режима построения эскиза.
Повторно нажать кнопку → Эскиз (для выхода из режима построения эскиза).
4. Операцией выдавливания задать необходимый объем топки, определяемый перемещением построенного контура на расстояние 2000 мм.
→ Операции (в Главном меню) → Операция → Выдавливания → в панели свойств ввести значение расстояния 2000 → 
Создать объект.
5. Построить цилиндры, моделирующие горелки, которые примыкают к передней и задней стенкам топки. Для этого нужно выбрать соответствующую поверхность камеры, перейти в режим построения эскиза, на поверхности построить окружность диаметром 200 мм, закрыть эскиз, выдавить окружность на расстояние 400 мм и создать объект.
|
| Рис. 2. Упрощенная модель топки котла, построенная в КОМПАС-3D |
→ ПОВЕРНУТЬ→ Указать заднюю грань топки ЛКМ → 
Эскиз → Инструменты (в Главном меню) → Геометрия → Окружности → Окружность → В панели свойств ввести координаты центра окружности; диаметр 200; стиль основная → Enter → Stop → Эскиз (Закрыть эскиз) → Операции (в Главном меню) → Операция → Выдавливания → в панели свойств ввести Прямое направление ;расстояние 400 → Создать объект → ОРИЕНТАЦИЯ → 
.
Аналогично построить цилиндры двух горелок вытягиванием их от передней поверхности камеры.Построенная упрощенная модель топки котла показана на рис. 2.
6. Сохранить модель в формате Parasolid для ее передачи в пакеты численного моделирования процессов теплообмена и гидродинамики.