Моделирование фильтра. Параметры пористого материала. Потери давления.

[svitch 0]

Здравствуйте. Продолжаю изучать Солидворкс. Столкнулся с очередной проблемой - необходимо вставить в фильтр сетки. Как задать это в Солидворксе? Пробую через "Пористые тела" по книге Алямовского А.А. "SolidWorks Компьютерное моделирование в инженерной практике". Но что то ничего не выходит. Начальные параметры такие: есть фильтр, скорость потока воздуха с частицами масла - 10,5 м/с. В фильтра вставлена сетка со перечисленными ниже параметрами и согнутая, как показано ниже. Площадь сетки - 0,31 м2, живое сечение 44,5%, расчётное сопротивление сетки - около 60 Па.

Необходимо найти потери давления на сетке (наборе сеток), ну а далее - траектории частиц (но это потом).

Изменено 28 января 2011 пользователем svitch

[svitch 0]

Задавал сетку как пористое тело по примере в книге - но что то на потерю давления это никак не влияет... не могу понять... Как то в книге не очень понятно написано - как понять - "D - характерный рамер поры..." или " А и Б - константы" ??? Пробовал задавать пористость вышеперечисленными вариантами...

Изменено 28 января 2011 пользователем svitch

[svitch 0]

Результаты получились такими: На расчётные никак не выходит. Где-то ошибка в задании пористости.

[MFS 248]

Полагаю (скорее даже уверен), что для расчета не нужно моделировать ячейки, а стоит взять сплошное тело и ему назначить проницаемость.

[svitch 0]

Смоделировано именно сплошное тело (гофра на картинке вверху)... Ячейки я пробовал моделировать - солидворкс надолго зависает и в итоге - "нехватка памяти" )). В том-то и проблема - назначить проницаемость сплошному тело, соответствеющую параметрам сетки.

[a_a_a+ 11]

...

В том-то и проблема - назначить проницаемость сплошному тело, соответствеющую параметрам сетки.

Если Вы лицензионный пользователь SW + Flow Simulation, то пишите в службу поддержки SWR. Там есть примеры и описания подобных (практических) задач.

В Вашем случае подходят модели среды с назначением зависимости между перепадом давления и расходом (это попроще для понимания и реализации) или с формулой с А, B.

Но в послдеднем варианте придётся решать (самому!) задачу линеаризации зависимости, заданной набором точек.

И в том и в другом случае нужно решить задачу для трубы, перегороженной несколькими типовыми ячейками, с установлением характерных параметров эквивалентной однородной среды.

Дерзайте! Это реально интересная инженерная задача

[svitch 0]

Пробовал задавать зависимость на примере сверху - задавал перепад давления в зависимости от расхода... но он не отражается в результате. Сейчас зашёл с другой стороны - нарисовал 1 дм2 сетки и пробую её продуть... солидворкс виснет... сегодня уже с утра думает думу...

[MotorManiac 130]

нарисовал 1 дм2 сетки и пробую её продуть...

Расход только пропорционально надо уменьшить сечению, что бы там скорости совпадали. А сетка идет в 2 и более рядов ? может можно воспользоваться модернизированной формулой для расчета перепада давления на холодильнике ?

[svitch 0]

Сетка идёт в 7 рядов. Вчера столкнулся с проблемой - при проверке объёма и включенной детали "сетка" - объём жидкости -0 и не даёт задать расходы на крышках - пишет "solidworks is not laying on the boundary between solid and fluid region". Если отключить деталь "сетка" - то считает всё нормально. Уже упростил расчётную схему до минимума, взял кусочек 2х2 см ), чтоб быстрее перерисовывалась. Может проблема в том, что толщина сетки 0,2 мм а размеры ячейки в свету 0,4х0,4 мм ?

[MotorManiac 130]

Посчитал, канал 100х100, скорость движения газа 4м/c , 5мм эквивалентный диаметр, сетка 10х10 прутков с шагом в 10 мм, по FW перепад полного давления 85 Па, по расчетам 84Па, если усреднять расчет для шахматной компоновки и коридорной для 1 пучка.

Сетка идёт в 7 рядов. Вчера столкнулся с проблемой - при проверке объёма и включенной детали "сетка" - объём жидкости -0 и не даёт задать расходы на крышках - пишет "solidworks is not laying on the boundary between solid and fluid region". Если отключить деталь "сетка" - то считает всё нормально. Уже упростил расчётную схему до минимума, взял кусочек 2х2 см ), чтоб быстрее перерисовывалась. Может проблема в том, что толщина сетки 0,2 мм а размеры ячейки в свету 0,4х0,4 мм ?

Ну на картинке размеры канала и сетки слабо коррелируют между собой, потребуется очень точная расчетная сетка и куча времени. Попробуйте обсчитать только наклонную часть сетки, буквально 30-50 ячеек.

[svitch 0]

Спасибо за ответ, счас буду пробывать.

[svitch 0]

Взял как советовали только наклонный участок. Кол-во ячеек - около 60. Посчитал. Теперь надо применить это ко всей сетке. Но если пропорционально увеличивать сопротивление (результат - 180 Па) относительно площади - то что-то очень много получается. Скорее всего я так понимаю - это значение применительно и ко всей сетке. Т.к. скорость потока для этого участка я задавал 10,5 м/с.

[MotorManiac 130]

Взял как советовали только наклонный участок. Кол-во ячеек - около 60. Посчитал. Теперь надо применить это ко всей сетке. Но если пропорционально увеличивать сопротивление (результат - 180 Па) относительно площади - то что-то очень много получается. Скорее всего я так понимаю - это значение применительно и ко всей сетке. Т.к. скорость потока для этого участка я задавал 10,5 м/с.

Конечно применительно ко всей сетки (для одного ряда, если только один ряд обсчитывался), число RE в остальный узлах сетки одно и то же. Пропорционально ничего увеличивать не нужно.

P.S. Если ряд сетки стоит от ряда сетки достаточно далеко, то можно принять общее сопротивление как сумму сопротивлений каждого ряда. Если ряды достаточно близко находятся друг к другу, то лучше кусок этой системы все-таки обсчитать полностью. P.S.2 результат в 18 мм.в.ст выглядит достаточно правдоподобно.

[svitch 0]

Всё, чертёж на фильтр сделан и сдан в архив . Теперь будем ждать его воплощения в металле. После изготовления поставим манометры до и после фильтра и проверим падение давления.

Изменено 22 февраля 2011 пользователем svitch

[svitch 0]

Теперь, когда знаю вроде как теоретически сопротивление нашей сетки (180 Па), можно вернуться к началу этого топика и решить изначально поставленную задачу - назначить такое же сопротивление заданному пористому материалу.

Вроде как задал правильно - но результат чёт совершенно не тот:

[MotorManiac 130]

Там походу фактически сопротивление сети (расходно-напорная характеристика) задается, т.е. для различных расходов - своя потеря давления - квадратичная зависимость, а у вас только 2 точки заданы, это возможно первая проблема. Раз у вас известна рабочая точка, т.е. фактически фиксированный расход, то есть смысл ставить в условиях постоянный перепад давления, который не зависит от расхода, т.е. не табличную величину, а константу

Изменено 22 февраля 2011 пользователем MotorManiac

[svitch 0]

Задавал просто один параметр... ещё меньше результат похож на истанный... а тем более на расчётный. А расчёт вёлся таким образом:

Так что, пока проблема задать пористость материалу так, чтобы получить реальную потерю давления... Неплохо бы автора книги пригласить на форум, может он бы смог толково объяснить...