Курсы обучения

Продолжительность - 3 дня.

Курс направлен на овладение базовыми навыками работы в ANSYS CFX. Курс сочетает лекционный материал и решение задач. Рассматривается устройство препроцессора, менеджера решателя, постпроцессора; импорт сеточной модели; определение расчетной области и физической модели; граничные и начальные условия; сеточные интерфейсы; языки СЕL и CCL; нестационарные процессы; пористые среды; добавочные переменные; источники, файл выходных данных.

Краткое содержание курса:

• Введение в ANSYS Workbench
• Введение в методологию CFD. Обзор графического интерфейса ANSYS CFX и основные этапы создания проекта
• Создание расчетной области (домена), граничных условий и источниковых слагаемых
• Анализ, полученных данных, с помощью ANSYS CFD-Post
• Настройки решателя и анализ файла выходных данных
• Сеточные интерфейсы и движущиеся зоны
• Моделирование теплообмена
• Моделирование турбулентных течений
• Моделирование нестационарных процессов
• Практические рекомендации по моделированию CFD
• Язык выражений CFX (CEL) и язык команд CFX (CCL)
• Приложение. Использование макросов, написанных с применением языка программирования Perl, для автоматизации проектов CFX.

Примеры:

• Течение с теплообменом в смешивающемся Т – образном канале
• Многокомпонентное течение и пост-обработка
• Околозвуковое обтекание аэродинамического профиля NACA0012
• Ступень осевого вентилятора
• Расчет охлаждения процессора за счет естественной конвекции и излучения
• Моделирование вихревой дорожки Кармана.

Продолжительность - 3 дня.

Курс предназначен как для пользователей, не имеющих опыта использования ANSYS FLUENT, так и для пользователей, имеющих некоторый опыт и желающих систематизировать свои знания.

Основная цель курса – научить основам работы в программной среде ANSYS FLUENT, сформировать у пользователя опыт решения задач по вычислительной гидродинамике и систематизировать базовые знания в области численного моделирования течения жидкости и газа.

Краткое содержание курса:

• Введение в методологию CFD. Обзор графического интерфейса ANSYS Fluent и основные этапы создания проекта
• Сеточные зоны и граничные условия
• Анализ результатов расчета
• Настройки решателя
• Моделирование турбулентных течений
• Моделирование теплообмена
• Практические рекомендации по моделированию CFD
• Моделирование нестационарных течений
• Приложение. Сложные физические модели: движущиеся зоны и модель динамических сеток
• Приложение. Сложные физические модели: многофазные течения.

Примеры:

• Моделирования течения в коллекторе
• Смешивающее колено
• Смешивающий тройник. Влияние настроек решателя на результаты расчёта на примере смешивающего тройника
• Обработка результатов расчёта на примере трубного пучка
• Турбулентное обтекание обратного уступа
• Охлаждение электронной платы при наличии естественной конвекции и излучения
• Вихревая дорожка Кармана.

Продолжительность - 3 дня.

Курс ориентирован на инженеров - проектировщиков электронных систем. Рассматриваются все этапы проведения трехмерного численного анализа распределения потоков воздуха в устройстве, с учетом процессов теплообмена теплопроводностью, конвекцией, излучением.

Краткое содержание курса:

• Введение
• Устройство интерфейса и основные этапы создания модели
• Объекты ANSYS Icepak - зоны воздуха и твердого материала,
• Построение совпадающих сеток
• Настройки решателя
• Обработка результатов в ANSYS Icepak и ANSYS CFD-Post
• Объекты ANSYS Icepak - зоны заполнения компаундом, радиаторы, чипы
• Построение не совпадающих сеток
• Физические аспекты процессов теплообмена и моделирование нестационарных течений
• Параметризация модели
• Введение в ANSYS Workbench и ANSYS DM
• Передача MCAD-модели в ANSYS Icepack с использованием ANSYS DesignModeler
• Построение сетки (введение, глобальные настройки, неструктурированная гексаэдрическая сетка, сетка с преобладанием гексаэдров)
• Практические рекомендации
• Параметризация и оптимизация с использованием ANSYS DesignXplorer.

Примеры:

• Построение геометрической модели с использованием объектов ANSYS Icepack
• Создание совпадающей сетки
• Настройка решателя, запуск расчета и анализ результатов
• Построение геометрической модели совместно с импортом ECAD-геометрии и использованием объектов ANSYS Icepack
• Создание несовпадающей сетки для модели с ECAD-геометрией
• Расчет задачи в нестационарной постановке
• Параметризация модели
• Перевод MCAD геометрии в формат для ANSYS Icepak с использованием ANSYS Design Modeler
• Построение многоуровневой сеточной модели
• Оптимизация с применением ANSYS DesignXplorer.

Продолжительность - 4 дня.

Курс посвящен изучению основ моделирования осаждения капель и намерзания льда в условиях полета в специализированном пакете FENSAP ICE. Рассматривается структура программы по модулям: FENSAP — расчет аэродинамики, DROP3D — расчет осаждения капель, ICE3D— расчет намерзания льда, C3D/CHT3D — модуль расчета сопряженного теплообмена.

Рассматривается использование CFD пакетов ANSYS Fluent и ANSYS CFX для расчета аэродинамики, как альтернатива FENSAP.

Курс содержит теоретические основы используемых в программах моделей и практическое руководство по использованию ПО.

Краткое содержание курса:

• Введение в FENSAP-ICE. Система моделирования намерзания льда в условиях полета
• Обледенение воздушных судов в полете Основы теории
• Пользовательский интерфейс
• Аэродинамический решатель
• Модуль расчета течения
• Модуль DROP3D. Анализ осаждения капель. Некоторые хитрости при моделировании горения
• Модуль DROP3D. Переохлажденные крупные капли (SLD)
• Модуль DROP3D. Снег и кристаллы льда
• DROP3D. Пользовательский интерфейс
• ICE3D. Модуль расчета намерзания льда
• ICE3D. Интерфейс модуля расчета намерзания льда
• CHT3D. Моделирование сопряженного теплообмена (Теория)
• C3D. Модуль расчета нестационарного теплообмена
• CHT3D. Модуль расчета сопряженного теплообмена
• Использование ANSYS Fluent для расчета аэродинамики
• Руководство по использованию FENSAP-ICE

Примеры:

• Знакомство с интерфейсом FENSAP-ICE.
• Расчет аэродинамики профиля NACA 0012 для гладкой и шероховатой поверхностей
• Расчет прилипания капель при обтекании профиля NACA 0012
• Намерзание льда на профиль NACA 0012
• Моделирование сопряженного теплообмена ПОС мотогондолы
• Использование ANSYS Fluent для расчета аэродинамики и передача результатов в FENSAP-ICE

Продолжительность – 2 дня.

В курсе рассматривается методология использования градиентного оптимизатора Adjoint Solver, встроенного в ANSYS Fluent, с целью улучшения целевого параметра.

В лекционных материалах представлена подробная информация об инструментах, используемых при проведении оптимизационного расчёта, обработки результатов и способов деформации сеточной модели. В практической части курса наглядно продемонстрирован процесс создания и выполнения расчёта, рассматривается влияние заданных настроек на конечный результат.

Курс предполагает наличие знаний на уровне базового курса ANSYS Fluent.

Краткое содержание курса:

• Вводная лекция. Основные определения и обзор рабочего процесса Adjoint Solver.
• Целевые параметры.
• Настройки решателя: методы дискретизации и стабилизации решения.
• Обработка результатов Adjoint решения.
• Инструменты оптимизации: обзор методов деформации сетки, настроек сглаживания и перемещения узлов сетки.
• Дополнительные ограничения при деформации сетки.
• Автоматический оптимизатор Gradient-Based Optimizer.
• Создание CAD модели на базе оптимизированной сетки.

Примеры:

• Оптимизация U-образного колена.
• Оптимизация профиля NACA 0012.
• Влияние настроек решателя на сходимость расчёта (на примере тела Ахмеда).
• Обработка результатов (на примере коллектора).
• Влияние различных настроек инструментов оптимизации на результат деформации сетки (на примере S-образного колена).
• Использование автоматического оптимизатора для нескольких целевых параметров и расчётных точек.

Продолжительность - 2 дня.

В курсе рассматриваются методики расчетов многофазных течений (газ + жидкость, твердые частицы + жидкость или газ), модели, учитывающие перенос тепла и массы между фазами, необходимые для решения задач кавитации, испарения, кипения и конденсации, а также химических реакций на границе раздела фаз.

Курс предполагает знания на уровне базового курса по ANSYS CFX.

Краткое содержание курса:

• Введение в многофазные течения
• Подходы моделирования многофазных течений
• Межфазный перенос импульса и тепла
• Моделирование течений со свободной поверхностью
• Многофазная среда в постановке Лагранжа
• Многофазная среда в расширенной лагранжевой постановке
• Межфазный массоперенос
• Обзор моделей MUSIG и DQMOM
• Гранулярные модели ANSYS CFX
• Фазовый переход в многофазных многокомпонентных течениях
• Практические рекомендации при моделировании многофазных течений в ANSYS CFX.

Примеры:

• Течение в барботажной колонне
• Течение в барботажной колонне с учетом дополнительных эффектов
• Течение со свободной поверхностью с учетом поверхностного натяжения
• Применение алгебраической модели скольжения
• Испарение капель и лагранжева модель частиц
• Прямоугольная барботажная колонна с учетом прочих сил (Non-Drag Forces) и MUSIG
• Модель кипения на стенке
• Кавитация вокруг гидрокрыла
• Моделирования внезапной разгерметизации секции трубы
• Межфазный массоперенос для многокомпонентных жидкостей.

Продолжительность - 2 дня.

Курс посвящен вопросам моделирования многофазных течений средствами ANSYS FLUENT. Круг рассматриваемых тем включает задачи в лагранжевой и эйлеровой постановке, задачи со свободной поверхностью, дисперсной фазой (движение пузырьков, капель и твердых частиц), гранулярные течения, а также задачи межфазного тепло- и массообмена.

Краткое содержание курса:

• Общие вопросы моделирования многофазных течений
• Метод объема жидкости (VOF)
• Модель дискретной фазы (DPM) и метод дискретных элементов (DEM)
• Эйлерова многофазная модель и газожидкостные течения
• Эйлерова многофазная модель и гранулярные течения
• Модель смеси.

Примеры:

• Наполнение и опорожнение бака (VOF)
• Модель дискретной фазы (DPM)
• Моделирование пузырьковой колонны (Многофазная модель Эйлера)
• Моделирование равномерного псевдоожижения в кипящем слое (Гранулярная модель Эйлера)
• Всплытие пузыря в суспензии (VOF модель Эйлера).

Продолжительность - 1 день.

Курс направлен на общее понимание моделирования аэроакустики, рассматривает основные CFD подходы для решения задач в этой области и особенности их применения.

Курс содержит материалы с практическими рекомендациями относительно используемых сеточных моделей, моделей турбулентности и настроек решателя при проведении аэроакустических расчётов. Особое внимание уделено обработке результатов моделирования.

Краткое содержание курса:

• Введение
• Вычислительная аэроакустика (CAA)
• Модель акустической аналогии
• Моделирование шума винта (модель Гутина)
• Моделирование широкополосного шума
• Обработка результатов акустических результатов.

Примеры:

• Моделирование шума в ближнем поле при помощи прямого моделирования аэроакустики
• Моделирование шума в дальнем поле при помощи метода акустической аналогии
• Шум винта Гутина
• Широкополосный шум.

Продолжительность - 2 дня.

В курсе рассматриваются модели горения предварительно перемешанных, частично перемешанных и не перемешанных компонентов.

В курсе дополнительно рассмотрены вопросы моделирования химической кинетики, взаимодействия турбулентных пульсаций с химическими реакциями, моделирования распыления жидкого топлива, горения частиц твердого топлива и поверхностных химических реакций.

Курс предполагает наличие у обучаемых знаний на уровне базового курса по ANSYS FLUENT.

Краткое содержание курса:

• Введение в моделирование течений с химическими превращениями
• Модели переноса химических компонентов
• Горение предварительно не перемешанных компонентов
• Горение предварительно перемешанных и частично перемешанных компонентов
• Дискретная фаза
• Поверхностные реакции и образование загрязняющих веществ
• Полезные функции и приемы при моделировании горения
• Теплообмен излучением.

Примеры:

• Перенос компонентов и горения газообразного топлива
• Применение модели горения предварительно не перемешанных компонентов
• Двумерный расчет камеры сгорания BERL 300 кВт с применением моделей Магнуссена и Laminar Flamelet
• Горение предварительно перемешанных компонентов в конической камере с применением модели конечной скорости реакций
• Моделирование пламени Sandia Flame D с помощью модели переноса плотности вероятности
• Моделирование реакций в жидкой фазе в закрытом реакторе со сталкивающимися струями с помощью нестационарной модели Laminar Flamelet
• Сложные реакции при горении твердых частиц
• Моделирование гетерогенных реакций в гранульном течении в эйлеровой постановке.
• Испарение капель жидкости в круглом канале
• Образования NOx при горении с селективной некаталитической нейтрализацией
• Моделирование горения в камере сгорания жидкостного ракетного двигателя при использовании модели реального газа
• Моделирование горения частично перемешанных компонентов при помощи модели LES и метода Thickened Flame.

Продолжительность - 1 день.

Курс посвящен вопросам расчета проточной части роторных машин средствами Ansys CFX.

В программу курса входит рассмотрение таких вопросов, как применение движущихся систем координат, интерфейсов между стационарными и вращающимися доменами, моделирование нестационарных задач, а также вопросов, связанных с обработкой результатов расчета применительно к данному классу задач.

Краткое содержание курса:

• Вводная лекция
• Теоретические основы. Составление уравнений в движущихся системах координат
• Единственная вращающаяся система координат
• Модель «замороженного» ротора
• Модель плоскости смешения
• Модель скользящей сетки
• Постобработка результатов расчета проточной части.

Примеры:

• Моделирование течения между вращающимися дисками с применением единственной вращающейся системы координат
• Моделирование нагнетателя с применением модели «замороженного» ротора
• Моделирование проточной части осевой машины при помощи плоскости смешения
• Моделирование проточной части осевой машины при помощи скользящей сетки
• Работа с результатами расчета проточной части турбомашины
• Моделирование центробежного насоса с применением единственной вращающейся системы координат
• Моделирование ветровой турбины при помощи моделей «замороженного» ротора и скользящей сетки
• Применение неотражающих граничных условий при трансзвуковом обтекании лопатки

Продолжительность - 2 дня.

Курс посвящен вопросам моделирования теплообмена средствами ANSYS FLUENT. В лекционных материалах содержится значительное количество теоретической информации, а также подробно рассмотрены особенности моделирования каждого из механизмов теплообмена – теплопроводности, конвекции и излучения.

При этом особое внимание уделяется применению моделей турбулентности для расчета теплообмена в пограничных слоях. Кроме того, в курсе рассматривается методика расчета рекуперативных теплообменных аппаратов методом спаренных ячеек (Dual-Cell).

Краткое содержание курса:

• Введение в теорию теплообмена Теплопроводность
• Сопряженный теплообмен
• Вынужденная конвекция
• Естественная конвекция
• Теплообмен излучением Инсоляция
• Моделирование теплообменных аппаратов
• Теплообмен в пористых структурах.

Примеры:

• Вводный пример
• Течение с сопряженным теплообменом через нагревательную спираль
• Моделирование излучения и естественной конвекции
• Моделирование теплообмена в автомобильной фаре с применением модели дискретных ординат и Монте-Карло
• Турбулентное течение с теплообменом в компактном теплообменнике
• Моделирование теплообмена между потоком и металлической пеной.

Продолжительность - 1 день

Курс посвящен рассмотрению реализованного в ANSYS CFX или Fluent набора моделей турбулентности: модели вихревой вязкости, модели напряжений Рейнольдса, методики применения пристеночных функций, переходной модели и масштабируемых моделей. В практической части курса пользователи решают несколько модельных задач.

Курс предполагает знания на уровне базового курса по ANSYS CFX или Fluent.

Краткое содержание курса:

• Обзор инженерных моделей турбулентности
• Модели турбулентности RANS в ANSYS CFD
• Модели вихревой вязкости (Zero Equation, k-e, k-w, BSL, SST)
• Модели напряжений Рейнольдса (LRR, SSG)
• Масштабируемые пристеночные функции
• Автоматический метод переключения пристеночной функции
• Дополнительные модели турбулентности
• Модель крупных вихрей (LES)
• Модель неприсоединенного вихря (DES)
• Переходная модель (модель ламинарно-турбулентного перехода)
• Модель адаптируемого масштаба (SAS).

Примеры:

• Течение вдоль плоской пластины с нулевым градиентом давления
• Отрывное течение в диффузоре
• Набегающая струя
• Переходное течение вокруг аэродинамического профиля.

Продолжительность – 2 дня.

Курс посвящен вопросам моделирования детальных химических механизмов, их составлению и редуцированию. Вопросам поверхностных гетерогенных химических реакций и реакций ионного обмена. Математическое описание плазмы.

Краткое содержание курса:

Курс состоит из девяти разделов:

• Введение
• Интерфейс программы и общие положения
• Проблемы зажигания топливных смесей
• Сети реакторов частичного перемешивания
• Теоретические основы поверхностных реакций
• Практическое применение программы в решении задач с поверхностной химией
• Реакции ионного обмена
• Плазма
• Оптимизация химических механизмов в Reaction Workbench.

Задачи:

1) Расчет времени достижения равновесия для реакций образования оксида азота.
2) Расчет времени задержки воспламенения.
3) Расчет скорости распространения ламинарного пламени.
4) Расчет диффузионного факела.
5) Сеть реакторов для описания горения в турбине.
6) Каталитическое окисление CH4 на платиновом катализаторе.
7) Моделирование системы доочистки с использованием сети реакторов.
8) Моделирование осаждения оксида алюминия.
9) Оптимизационный расчет плазменного реактора.
10) Редуцирование детального химического механизма в Reaction Workbench.

Продолжительность - 2 дня.

В курсе представлены возможности динамических сеток, реализованные в программном комплексе ANSYS Fluent. Внимание уделяется таким технологиям, как перестроение, сглаживание, послойная генерация сетки. В курсе рассматривается применение пользовательских функций (UDF) для описания движения сетки, сопряженное моделирование с подключением 6DOF решателя и другие дополнительные возможности.

Краткое содержание курса:

• Обзор методов динамической сетки
• Типы динамических зон
• Послойное перестроение сетки
• Пружинная деформация сетки
• Локальное перестроение сетки
• Сопряженное моделирование с подключением 6DOF (решатель с шестью степенями свободы)
• Совместное использование пользовательских функции (UDFs) для динамической сетки
• Дополнительные возможности.

Примеры:

• Послойное перестроение сетки на геометрических фигурах простейшей формы в 2D и 3D постановке.
• Двумерное моделирование колебаний металлическое пластины и камеры сгорания ДВС с использованием UDF и модели пружинной деформации.
• Моделирование шестеренчатого насоса с использованием динамической сетки с сеточным перестроением в 2,5 постановке и использованием метода CutCell.
• Моделирование героторного насоса
• Моделирование лопастного насоса.

Продолжительность – 1 день

Курс дает возможность изучить возможности модели плёнок Eulerian Wall Film (EWF) и Lagrangian Wall Film (LWF) для решения задач образования, течения и отрыва плёнки жидкости на стенке. Подходы EWF и LWF позволяют значительно снизить количество ячеек у стенки, требуемых для реального разрешения плёнки методом Volume of Fluid (VOF). Знание EWF и LWF будет полезно при решении задач пристеночной конденсации (испарения) в камерах газовых турбин, теплообменных аппаратах, на остеклении, при решении задач сепарации газожидкостных потоков, кольцевого течения жидкости в трубах, а также покраски поверхностей. 

Для освоения курса необходимо предварительно пройти курс «Специализированный курс. Многофазные течения в ANSYS FLUENT».

Краткое содержание курса:

• Улавливание жидких капель
• Перенос плёнки жидкости
• Образование капель на плёнке
• Теплообмен плёнки с газом и стенкой
• Испарение и конденсация в пристеночной зоне
• Переходы между моделями EWF, VOF и DPM
• Применение модели лагранжевых плёнок (LWF)

Примеры: 

• Образование и отрыв водяной пленки при омывании обратного уступа
• Образование и отрыв водяной пленки при омывании крыла
• Испарение плёнки топлива с противня
• Конденсация влажного воздуха в теплообменном аппарате
• Конденсация газообразной фазы на стенке термосифона с помощью пользовательских функций
• Предотвращение запотевания стёкол кабины
• Моделирование туманоуловителя с помощью переходов между моделями EWF, VOF и DPM
• Моделирование окраски изделия распылением с помощью модели LWF

Продолжительность - 2 дня.

В курсе рассматривается применение различных дополнительных функций, создаваемых пользователем на языке C для расширения функционала ANSYS FLUENT.

Такие функции могут применяться для самых различных целей – от создания нестандартных источников и граничных условий до реализации собственных физических моделей.

В минимально необходимом для полноценной работы объеме в курсе рассматривается основы программирования на языке C. Также отдельное внимание уделяется внутренним типам данных Fluent, а также особенностям взаимодействия пользовательских функций и основной программы.

Краткое содержание курса:

• Введение. Основы программирования, синтаксис и типы данных
• Компиляция и интерпретация пользовательских функций
• Применение макросов DEFINE
• Применение пользовательских переменных
• Пользовательские функции для параллельных вычислений
• Применение параметров Workbench совместно с пользовательскими функциями
• Пользовательские функции для многофазных течений
• Пользовательские функции для модели дисперсной фазы.

Примеры:

• Задание профиля температуры в качестве граничного условия
• Задание дополнительного источника энергии в сеточной зоне
• Пользовательские ячейки памяти. Запись и обработка произвольных величин
• Запись в текстовый файл
• Применение UDF при параллельных вычислениях
• Течение в канале с пористой преградой
• Течение в канале с синусоидальным распределением температуры вдоль стенки
• Применение нестандартной зависимости вязкости жидкости от температуры
• Моделирование переноса определенной пользователем скалярной переменной
• Пользовательские функции для изменения констант в эмпирическом законе сопротивления частиц
• Моделирование выпадения осадка в осветлителе с применением пользовательских функций
• Управление динамической сеткой при помощи пользовательских функций.