Моделирование процессов горения и химического реагирования
О программе
Программа «Моделирование процессов горения и химического реагирования» направлена на формирование у слушателей навыков численного анализа течений и процессов горения на основе методов вычислительной гидродинамики.
Курс предназначен для специалистов, которым необходимо моделировать реагирующие потоки, подбирать и настраивать модели горения, анализировать распределение температуры, скорости, давления, концентраций компонентов, а также учитывать образование загрязняющих веществ и перенос излучения.
В рамках обучения слушатели изучат два ключевых блока: газовую динамику и моделирование горения.
Программа подойдёт тем, кто уже имеет базовое представление о CFD и Ansys Fluent и хочет перейти к более сложным физико-химическим задачам, где важно учитывать не только движение потока, но и химические реакции, тепловыделение, турбулентность, состав среды и устойчивость расчёта.
Обучение построено по логике инженерного CFD-расчёта: от постановки задачи и подготовки модели до выбора физической модели, настройки решателя, запуска расчёта и анализа результатов.
Курс охватывает ключевые методы численного моделирования процессов горения и работу с современными моделями Ansys Fluent. Вы получите знания и навыки по настройке расчетов, интерпретации результатов и применению CFD в реальных проектах промышленности.
Курс подойдет
Образовательные блоки программы
Тема 1.1. Введение
Содержание
Программные продукты Ansys Fluent. Документация Ansys Fluent. Для чего используется Ansys Fluent.
Структура пользовательского интерфейса ANSYS. Назначение графического и текстового интерфейсов. Консольные команды и сценарии управления расчетом. Общие принципы построения расчетных сеток. Типы сеток и требования к их качеству в задачах CFD.
Задание 1
Выполнение численного моделирования смешения потоков жидкостей в Т-образном трубопроводе в программном комплексе Ansys Fluent с анализом распределения скорости, температуры и эффективности смешения потоков.
Тема 1.2. Введение в вычислительную гидродинамику с использованием ANSYS
Содержание
Задачи и области применения вычислительной гидродинамики. Место CFD в инженерном анализе. Типы течений и режимы моделирования. Основные этапы численного расчёта. Общая структура расчетной среды ANSYS и логика работы ее основных модулей.
Задание 2
Численное моделирование обтекания аэродинамического профиля NACA0012 в Ansys Fluent с анализом распределения коэффициента давления и сравнением полученных результатов с экспериментальными данными.
Тема 1.3. Интерфейс ANSYS. Работа с консольными командами. Базовая работа с сетками
Содержание
Задание 3
Выполнение численного моделирования системы вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) в программном комплексе Ansys Fluent с анализом распределения воздушных потоков и параметров движения воздуха в воздуховоде и помещении.
Тема 1.4. Граничные условия
Содержание
Понятие граничных условий в CFD. Классификация граничных условий для внутренних и внешних течений. Физический смысл входных, выходных и стеночных условий. Влияние граничных условий на структуру течения, устойчивость и сходимость численного решения.
Задание 4
Выполнение численного моделирования теплообмена и охлаждения электронного радиатора в программном комплексе Ansys Fluent с анализом распределения температуры и характеристики теплоотвода.
Тема 1.5. Параметры и настройки решателя
Содержание
Назначение и роль численного решателя в CFD-расчётах. Основные параметры решателя и их связь с типом течения. Стационарные и нестационарные режимы расчёта. Численные схемы аппроксимации и критерии сходимости. Влияние настроек решателя на устойчивость и точность решения.
Задание 5
Выполнение численного моделирования течения жидкости в центробежном насосе в программном комплексе Ansys Fluent с анализом гидродинамических характеристик, распределения давления и параметров потока.
Тема 1.6. Работа с пользовательскими функциями
Содержание
Назначение пользовательских функций в CFD-моделировании. Области применения пользовательских функций для задания граничных условий и источников. Общая структура и логика подключения пользовательских функций в ANSYS. Ограничения и требования к их использованию.
Задание 6
Выполнение численного моделирования процессов течения и каталитических химических реакций в автомобильном каталитическом нейтрализаторе в программном комплексе Ansys Fluent с анализом распределения концентраций компонентов и эффективности очистки выхлопных газов.
Задание 7
Выполнение численного моделирования процесса промывки резервуара с использованием многофазной модели течения в программном комплексе Ansys Fluent с анализом динамики заполнения, вытеснения жидкости и распределения фаз.
Тема 2.1. Введение в моделирование горения
Содержание
Физические и химические основы процессов горения. Основные режимы и типы пламени. Взаимосвязь газодинамики, химической кинетики и теплопереноса. Общие принципы численного моделирования горения в инженерных задачах.
Тема 2.2. Моделирование турбулентного горения
Содержание
Особенности турбулентных режимов горения. Взаимодействие турбулентности и химических реакций. Подходы к моделированию турбулентного горения. Области применимости и ограничения основных моделей турбулентного горения.
Тема 2.3. Модель ламинарного пламени, предварительно смешанная модель и частично предварительно смешанная модель
Содержание
Ламинарное пламя и условия его существования. Предварительно смешанные и частично предварительно смешанные модели горения. Основные допущения и параметры моделей. Области применимости и ограничения при численном моделировании различных режимов горения.
Практика. Решение задач:
1. Моделирование горения с использованием модели непредварительно смешанного горения.
2. Двумерное моделирование камеры сгорания BERL мощностью 300 кВт с использованием модели Магнуссена.
3. Моделирование частично предварительно смешанного горения в коаксиальной камере сгорания.
Тема 2.4. Подробные модели реагирующих потоков и поверхностных реакций
Содержание
Подробные кинетические модели реагирующих потоков. Поверхностные химические реакции и их учет в CFD. Механизмы реакции и параметры кинетики. Области применимости подробных моделей и вычислительные ограничения.
Тема 2.5. Дискретная фаза и моделирование распыления
Содержание
Модели дискретной фазы в CFD. Основные механизмы движения, нагрева и испарения частиц. Подходы к моделированию распыления. Влияние параметров дисперсной фазы на характеристики течения и горения.
Тема 2.6. Дополнительные модели: модели образования загрязняющих веществ, модели переноса излучения
Содержание
Механизмы образования основных загрязняющих веществ при горении. Подходы к моделированию NOx, CO и сажи. Модели переноса излучения и их физические предпосылки. Влияние учета загрязняющих веществ и излучения на результаты расчёта.
Тема 2.7. Моделирование реагирующих потоков
Содержание
Понятие реагирующих потоков в CFD. Связь газодинамики, химической кинетики и теплопереноса. Подходы к моделированию многокомпонентных реагирующих сред. Выбор моделей и параметров для инженерных задач горения.
Практическая работа
Построение расчетной модели реагирующего потока. Выбор физико-химических моделей и параметров расчёта. Анализ распределений температуры, скорости и концентраций компонентов.
Практика. Решение задач:
1. Моделирование диффузионного струйного пламени с пилотной горелкой с использованием модели EDC (вихревой диссипации).
2. Моделирование горения угля с использованием модели EBU(вихревого разрушения).
Итоговая аттестация
Стоимость программы
Подать заявку на обучение
Преимущества для слушателей
Слушатели смогут формулировать расчётную постановку для задач течения, горения и химического реагирования: определять расчётную область, выбирать физическую модель, задавать граничные условия и подготавливать исходные данные для численного моделирования.
Слушатели овладеют принципами работы с графическим и текстовым интерфейсом Ansys Fluent, консольными командами, расчётными сетками, критериями качества сетки, параметрами решателя и настройками сходимости.
Слушатели научатся выбирать и использовать модели ламинарного, турбулентного, предварительно смешанного, частично предварительно смешанного и неперемешанного горения с учётом физической постановки задачи.
Слушатели смогут применять модели реагирующих потоков, учитывать взаимосвязь химических реакций, тепломассопереноса и движения среды, а также использовать подходы к моделированию поверхностных реакций.
Слушатели овладеют подходами к моделированию дискретной фазы, распыления, образования NOx, CO, сажи и переноса излучения в задачах горения и химического реагирования.
Слушатели научатся анализировать расчётные поля температуры, скорости, давления, концентраций компонентов, параметры горения, устойчивость решения и результаты моделирования загрязняющих веществ и излучения.
Административная команда программы
Список необходимых документов
- Копия паспорта (разворот + прописка);
- Копия СНИЛС;
- Копия диплома о высшем/среднем профессиональном образовании или справка об обучении;
- Копия документа, подтверждающего трудоустройство обучающегося (копия трудового договора/трудовой книжки/выписка из трудовой книжки) - при наличии;
- Заявление/согласие на обработку персональных данных.
- Справка об обучении (для студентов)
Консультация эксперта
Ответим на все вопросы о курсе
Сведения об образовательной организации
У вас есть идея образовательного проекта или блока? Мы вам поможем
Заполнить анкетуНалоговый вычет
Как оформить социальный налоговый вычет на обучение
Контакты
г. Новосибирск, Академгородок, ул. Пирогова, 2, уч.-лаб. корпус, каб. 205а
Дарья Соловьева, специалист отдела дополнительного профессионального образования
