Расчет с двусторонним интерфейсом

Отличия расчета с интерфейсом FSI от простого расчета на прочность в среде Workbench v12.1 заключаются в отсутствии возможности использовании циклической симметрии и как следствие в необходимости использования полных геометрических моделей (рис.7). Данное обстоятельство существенно увеличивало время расчета. А с учетом того, что гидравлический расчет и расчет на прочность выполняются последовательно n раз (n — кол-во итераций), время расчета возрастало на порядок. С целью уменьшения времени расчета размерность сетки модели течения была уменьшена.

Вторым отличием является задание граничного условия «FSI» на поверхностях взаимодействия жидкости со шнеком (в обычном расчете на данные поверхности импортировались распределения давлений) (см. рис. 8).

Рис. 7. Расчетные сетки для анализа в постановке «FSI»

Рис. 8. Граничные условия для структурного анализа в постановке «FSI»

На рис. 9 представлены напряжения в теле шнека, полученные на основе решения задачи в «FSI» постановке.

Рис. 9. Напряжения в теле шнека по результатам «FSI» расчета

На рис. 10 представлены деформации шнека.

Рис. 10. Полные деформации шнека по результатам «FSI» расчета

Результаты расчета в постановке «FSI» практически не отличаются от результата стандартного расчета на прочность.

По результатам расчета в постановке «FSI» значение напора шнека по составило 9,0 м, гидравлический КПД з_Ш=87%.

Уменьшение напора на 0,2 м (2%) и гидравлического КПД (2%) по результатам расчета в постановке «FSI» можно объяснить более грубой сеткой модели. Уровень потерь в моделях, имеющих большие размеры элементов сетки всегда выше, т.к. они распределены на большем пространстве.