60
SZIVATTYÚK, KOMPRESSZOROK, VÁKUUMSZIVATTYÚK 2014
volt, ami a számítások pontossága szempontjából
kedvező értéknek tekinthető.
A numerikus szimulációk legfontosabb perem-
feltételeinek megadása
A numerikus megoldás előállításához termé-
szetesen peremfeltételek előírása is szükséges. Az
ezekre vonatkozó választásainkat a 6. ábra jelölé-
seit alkalmazva az alábbiakban mutatjuk be:
š
a turbófúvó aggregát szívóoldali (az ábrán
„
IN
” jelű) belépő keresztmetszetében előírjuk az
áramló levegő turbófúvó aggregátba belépő tö-
megáram értékét, Pft.: „
massflow in
”;
š
a nyomóoldali mindkét (az ábrán „
OUT1
”
és „
OUT2
” jelű) kilépő keresztmetszetben pedig
megadjuk a környezeti nyomás értékét,
Pft.
:
„
pressure outlet
”;
š
az aggregát belső határoló falai mentén pedig
a következő peremfeltételt írjunk elő:
Pft.:
„
wall
”;
š
a turbófúvó járókerekének számítási tarto-
mányát a körülötte elhelyezkedő „
interface
” tarto-
mánnyal együtt mozgó tartományként definiáljuk.
A futtatás végrehajtása során a turbófúvó
aggregát szívóoldali „
IN
” jelű belépő kereszt-
metszetében kialakuló
୲
abszolút nyomás ak-
tuális átlagértéke kiszámítható, aminek értékét
célszerű a számítógép monitorán futtatás alatt
folyamatosan kijelezni. A számítási eredmények
validálása érdekében fontosnak tartjuk a perem-
feltételek során rögzített
környezeti nyomás
és a futtatás során aktuálisan meghatározásra
kerülő
୲
nyomásérték meghatározását, ame-
lyek elegendőek a turbófúvó aggregát által szál-
lított tömegáram értékhez tartozóan az előállí-
tott
ȟ ൌ
െ
୲
nyomáskülönbség értékének a
meghatározására. Ezek alkalmasak lesznek a tur-
bófúvó aggregát munkapontjaihoz tartozó
ȟ
,
ሶ
értékpárok előállításához.
Ennek megfelelően a belépő keresztmetszetben
előírható „
massflow in
” peremfeltételnél megad-
ható az
ሶ
tömegáram, a kilépő keresztmetsze-
tekben a „
pressure outlet
” peremfeltétel szerint a
ߩ
környezeti nyomás és az áramló levegő mért
környezeti hőmérsékletének megfelelő
ߩ
sűrűség
értékei. Az áramló közeget összenyomhatónak te-
kintettük, amit a szimuláció végrehajtása során az
általános gáztörvény alkalmazásával lehet figye-
lembe venni. A közeg anyagegyenleteként a nu-
merikus megoldás során pedig az „
SST k-epsilon
”
turbulencia modellt alkalmaztuk.
A numerikus vizsgálat eredményeinek bemuta-
tása
Az ANSYS-FLUENT szoftver az előkészített
hálógeometrián oldja meg a vizsgált áramlási fo-
lyamat matematikai leírására alkalmas differen-
ciálegyenlet-rendszert. E számítások végeredmé-
nyeit ábrák és diagramok segítségével foglaljuk
össze. Az elvégzett CFD numerikus számításokat
minden esetben az aggregátok azonos üzemálla-
potára vonatkozóan végeztük el, mindig a főáram-
lás irányából (a 8. ábrán jobbról balra) nézve.
8. ábra A turbófúvó aggregátok számítási tartományá-
ban definiált ellenőrző keresztmetszetek elhelyezkedése
A számítási eredményeket
egyrészt
az áramlási
térben kijelölt (a 8. ábrán
A
-val és
B
-vel jelölt, a
járókerék forgástengelyére merőlegesen elhelyez-
kedő) metsző síkok mentén számított sebesség- és
nyomáseloszlás grafikus megjelenítésével tudjuk
bemutatni, ami a kialakuló áramlási eloszlás fi-
nomstruktúrájának megismerésére nyújt lehetősé-
get. Ez az aggregátban kialakuló áramlás lokális
jellegű kiértékelését teszi lehetővé, felhívva a ku-
tató figyelmét a működtetés során kialakuló helyi
jellegű áramlási problémákra. Ekkor az eredmé-
