FloEFD – это универсальное программное решение для проведения гидрогазодинамического анализа, встроенное в программную среду механического САПР: CATIA V5, PTC Creo, Siemens NX, Solid Edge, SOLIDWORKS. Пользовательский интерфейс и справка FloEFD доступны на русском языке. FloEFD предназначен для инженеров-конструкторов, не требует специализированных знаний в проведении гидрогазодинамического анализа. С помощью FloEFD, инженер-конструктор может проанализировать конструкцию на ранних этапах проектирования, обнаружить и исправить ошибки, ускорить серийное производство.
![FloEFD признанное во всем мире программное решение для проведения точного гидрогазодинамического анализа](https://uploads-ssl.webflow.com/577f3315340bfadb0a80534f/5ca4fe2ebc860b1eb0f7d7d6_FloEFD-awards-(www.cad-is.ru).jpg)
FloEFD Advanced Module – это дополнительный модуль к программному продукту FloEFD, позволяет провести моделирование гиперзвукового течения и процессов горения.
![FloEFD Advanced Module используется для моделирования гиперзвукового течения и анализа горения](https://uploads-ssl.webflow.com/577f3315340bfadb0a80534f/5ca4fec2d23a8cfc38fd676c_FloEFD-Advanced-Module-(www.cad-is.ru).jpg)
Моделирование процессов горения
- Горение предварительно не перемешанных компонентов (горение начинается сразу и бесконечно быстро при смешивании).
- Предварительно смешанное горение, для запуска которого требуется воспламенение.
- Предопределено 26 видов топлива и 5 окислителей.
- Визуализация распределения массовой доли компонентов горения для: Оксид углерода (СО), Диоксид углерода (CO2), Азот (N2), Оксид азота (NO), Диоксид азота (NO2), Диоксид серы (SO2), Вода (H2O), Остаточное топливо, Остаточный окислитель.
Равновесная модель горения газа
- При определенных условиях смесь, состоящая из нескольких веществ, может реагировать.
- Если в ходе реакции выделяется энергия – это называется горение.
- FloEFD позволяет учитывать тепловые эффекты горения в газовых смесях.
- Равновесный подход означает, что горение начинается бесконечно быстро при смешении (без предварительного перемешивания).
- На практике есть много случаев, в которых газовые смеси (топливо и окислитель) находятся при комнатной температуре и эти смеси не вступают в реакцию приданных условиях.
- Для проведения анализа вышеуказанного случая добавлена опция “Горение с конечной скоростью образования равновесных продуктов сгорания”. Это требует моделирование воспламенителя, чтобы начать реакцию горения.
Бесконечно быстрая реакция:
- Горение начинается сразу же после смешивания.
- Нет возможности работать с предварительно перемешанными смесями.
Ограниченная скорость горения:
- Скорость горения является конечной, только часть смеси реагирует мгновенно, т.е. если горючее и окислитель смешаны заранее, горение происходит только там, где температура превышает температуру воспламенения.
- Применяется в нестационарных расчетах.
- Температура воспламенения – это минимальная температура, при которой начинается горение. Если температура горючей смеси ниже заданной температуры воспламенения, должен быть установлен источник тепла для воспламенения смеси.
![FloEFD бесконечно быстрая реакция](https://uploads-ssl.webflow.com/577f3315340bfadb0a80534f/5ca511cef9b24d0c05ddd951_FloEFD-%D0%B1%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%BE-%D0%B1%D1%8B%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D1%8F-%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F.jpg)
Параметры визуализации
- Массовая концентрация горючего – массовая доля горючего в исходной смеси.
- Массовая концентрация окислителя – массовая доля окислителя в исходной смеси.
- Объемная концентрация горючего – объемная доля горючего в исходной смеси.
- Объемная концентрация горючего – объемная доля окислителя в исходной смеси.
- Массовая доля продуктов сгорания – массовая доля продуктов сгорания в полученной смеси, состоящая из продуктов сгорания и, в зависимости от состава и условий смеси, остаточные топлива.
- Оксид углерода (CO), Диоксид углерода (CO2), Азот (N2), Оксид азота (NO), Диоксид азота (NO2), Диоксид серы (SO2), Вода (H2O).
- Массовая концентрация несгоревшего горючего – массовая доля оставшегося горючего в полученной смеси.
- Массовая концентрация непрореагировавшего окислителя – массовая доля оставшегося окислителя в полученной смеси.
- Объемная концентрация продуктов сгорания – объемная доля продуктов сгорания в полученной смеси.
- Объемная концентрация несгоревшего горючего – объемная доля оставшегося горючего в полученной смеси.
- Объемная концентрация непрореагировавшего окислителя – объемная доля оставшегося окислителя в полученной смеси.
- Полнота сгорания – массовая доля горючей смеси, которая уже прореагировала на данной итерации.
Тепловое излучение может выделяться/поглощаться газами (H20, CO и CO2) при анализе горения (доступно для моделей излучения Дискретные Ординаты или Монте-Карло).
![FloEFD Advanced Тепловое излучение](https://uploads-ssl.webflow.com/577f3315340bfadb0a80534f/5c9a959018b1944fa0dafb62_FloEFD18-%D0%B8%D0%B7%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D0%B2-%D0%B3%D0%B0%D0%B7%D0%B0%D1%85-(www.cad-is.ru).jpg)
Анализ горения позволяет рассчитать массовую концентрацию оксида азота (NO) в неравновесном состоянии на основе тепловой модели Thermal-NO (Zeldovich-NO). Механизм тепловой модели оксидов азота NO является основным источником NOx продуктов сгорания при температуре выше 1800 К.
![FloEFD Advanced Анализ горения позволяет рассчитать массовую концентрацию оксида азота в неравновесном состоянии](https://uploads-ssl.webflow.com/577f3315340bfadb0a80534f/5ca51a58c67eb8c2c39c5657_FloEFD-Advanced-%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-(www.cad-is.ru).jpg)
Топливо или окислитель можно задать молекулярной формулой. Пользователь может установить входную температуру как температуру исходных компонентов или температуру продуктов горения.
![FloEFD Advanced Топливо или окислитель можно задать молекулярной формулой](https://uploads-ssl.webflow.com/577f3315340bfadb0a80534f/5ca51acc7233770c24d83f2b_FloEFD-Advanced-%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D1%83%D0%BB%D0%B0.jpg)
База данных со сведениями о термодинамических и теплофизических свойствах веществ (NIST) с расширенными свойствами реальных газов.
Примеры использования
Моделирование горения факела
![FloEFD Advanced Моделирование горения факела](https://uploads-ssl.webflow.com/577f3315340bfadb0a80534f/5ca51b66acf08df90d743080_FloEFD-Advanced-(%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D1%84%D0%B0%D0%BA%D0%B5%D0%BB%D0%B0-%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F).jpg)
Моделирование гиперзвукового течения
- Гиперзвуковое течение с числом Маха 5 < M < 30.
- Высокотемпературная диссоциация и ионизация воздуха.
- Тонкий ударный слой и вязкое взаимодействие.
![FloEFD Advanced (a) Дозвук (б) Сверхзвук (в) Гиперзвук](https://uploads-ssl.webflow.com/577f3315340bfadb0a80534f/5ca51c2ee86fd866a31eb448_FloEFD-%D0%B3%D0%B8%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B7%D0%B2%D1%83%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B5-%D1%82%D0%B5%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5.jpg)
Моделирование гиперзвукового течения
- В аэродинамике, гиперзвуковая скорость это скорость с числом Маха > 5 (в 5 раз превышающая скорость звука).
- Гиперзвуковой режим является частью сверхзвукового режима течения.
- Диапазон чисел Маха от 0.75 до 1.2 является трансзвуковым течением.
- Точное число Маха, при котором можно говорить что течение является гиперзвуковым трудно определить, особенно в связи с физическими изменениями в потоке воздуха (диссоциация, ионизация). Как правило, принимается, что при числе Маха больше 5 поток является гиперзвуковым.
![FloEFD Advanced Моделирование гиперзвукового течения](https://uploads-ssl.webflow.com/577f3315340bfadb0a80534f/5ca51d2298ec8372c896de3b_FloEFD-Advan%D1%81ed-%D0%B3%D0%B8%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B7%D0%B2%D1%83%D0%BA.jpg)
- Течение в воздухе: возможность расчета течений с дозвуковыми, трансзвуковыми, сверхзвуховыми и гиперзвуковыми скоростями.
- Гиперзвукой расчет (до числа Mаха = 30). Используется модель равновесного воздуха (термодинамические свойства среды рассчитываются по составу смеси).
- Атмосфера Марса (до числа Mаха= 30). Используется модель равновесной смеси (термодинамические свойства среды рассчитываются по составу смеси).
- Возможны расчеты с дозвуковыми, трансзвуковыми, сверхзвуховымии гиперзвуковыми скоростями.
Угол атаки 20 градусов
![FloEFD Advanced распределение чисел Маха](https://uploads-ssl.webflow.com/577f3315340bfadb0a80534f/5ca51eff547c66a636ed0727_FloEFD-Advanced-(%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE-%D0%9C%D0%B0%D1%85%D0%B0).jpg)
Скачать полную версию описания модуля FloEFD Advanced Module (скачать)