Число Рейнольдса

[Arkur 15]

На сколько я помню курс МЖГ, для определение турбулентый поток или нет нужно определить число Рейнольдса  и сравнить его с критическим. Вопрос, а как это сделать с помощью Fluent? Предположим, я посчитал модель с условием ламинарности течения. Посмотрел число рейнольдса. Можно ли его сравнивать с критическим значением?  Если поток ламинарный – то все хорошо. А если нет,  на сколько достоверным получиться это число?  Ведь если я включу турбулентность, это число должно измениться.

 

И немного практических вопросы по флюенту.

1) Velocity Cell Reynolds Number -  Это классическое число Рейнольдса?

2) Я нашел, что во флюенте  есть 2 способа осреднения : Volume average и Mass average.  С математической точки зрения – все понятно. Но у меня эти 2 значения получились не много разные.  И вопрос : какое из них более правильное? Вернее наверно так : в каких случаях используется осреднение по объему, а в каких по массе? Вопрос касается не только Re но и прочих параметров (давление и т.д.)

[SVB 188]

А Вы помните формулу определения числа Re через: 1) скорость потока, 2) гидравлический диаметр участка и 3) кинематическую вязкость среды?

Ничего из этих трёх величин Вы совершенно не знаете? Как же Вы граничные условия задаете во Fluente?

А вообще забавно, когда имея такой мощный инструмент как Fluent, пользователь не в состоянии определить число Re (Рейнольдса)....   Хотя бы с точностью 20-30%.

Вообще вопросы усреднения по массе или по объёму, как мне кажется, (знатоки поправят) имеют значение, когда скорости потока причем сжимаемой среды (у ТС она такова?) достаточно велики, и числа Re при таких скоростях намного больше "критических", т.е. переходных между ламинарным и турбулентным значениями (Reкр=2300-3000).

Изменено 14 июня 2016 пользователем SVB

[Arkur 15]

А вообще забавно, что человек с 3607 сообщениями и статусом "гуру" может понять вопрос на 20-30% :) Вопрос звучит так : Можно ли определить число Рейнольдса с помощью флюента для последующего его сравнения с критическим? Можно ли для этого использовать ламинарную модель

[Fedor 1 597]

Историю напомнили. Лаборатория Рейнольдса в Нью-Йорке сохранилась, как и все оборудование. Решили однажды повторить его опыты по потере устойчивости течения в трубе и определению его числа. И никак не могут его значений получить, при меньших скоростях течения это происходит. Стали разбираться, датчиков всяких современных наставили. Оказывается во времена Рейнольдса под окнами не было трамвайного движения, и вибраций здания не было и ламинарное течение сохранялось при больших скоростях. Интересно, кто-нибудь сможет такое повторить в математическом эксперименте ? :)

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE_%D0%A0%D0%B5%D0%B9%D0%BD%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%B4%D1%81%D0%B0по моему вопрос понятен "Число, или, правильнее, критерий Ре́йнольдса — величина, характеризующая отношение нелинейного и диссипативного членов в уравнении Навье — Стокса" - и вроде есть критическое значение

Число Рейнольдса также считается критерием подобия течения вязкой жидкости. - так скорость то может быть разной. Например в механическом подобии критерии подобия могут меняться ... Там силовое и геометрическое. Ну да сейчас никто в физическом моделировании и теории подобия и не смекает обычно :)

Изменено 15 июня 2016 пользователем Fedor

[SVB 188]

А вообще забавно, что человек с 3607 сообщениями и статусом "гуру" может понять вопрос на 20-30% :) Вопрос звучит так : Можно ли определить число Рейнольдса с помощью флюента для последующего его сравнения с критическим? Можно ли для этого использовать ламинарную модель

Arkur, в Вашем первом посте наглядно показано отсутствие понимания азов "курса МЖГ", а также отсутствие в понимании целеполагания и постановки задач в расчетах класса CFD. Видно, что учёба прошла стороной, потому как "На сколько я помню курс МЖГ..."

Начну по порядку.

1. Если человек занимается расчетами "МЖГ", то у него должна быть 3D-модель узла, который он собирается рассчитывать. А если у него нет модели узла, который он собирается рассчитывать, то он задает дурацкие типа теоретические вопросы...  Далее. Если есть 3D-модель узла, то расчетчик влёгкую сможет определить гидравлический диаметр канала, который ещё только собирается рассчитывать. Для этого берётся смоченный периметр и проходная площадь сечения канала, по которому протекает жидкость/газ. Формулу, по которой получается гидравлический диаметр из площади сечения и смоченного периметра писать не буду. Это азы.

2. Вопрос о точности в 20-30% я писал с юмором. Но не каждый его понимает... Точность определения в расчетной модели числа Re от реального значения Re — в железе зависит от допусков на размеры проточной части канала. И не превышает обычно 1-2%. Но это не принципиально, так как точность эмпирических формул гидравлики и теплообмена составляет хорошо если плюс-минус 5-10%. Поэтому точность определения гидравлического диаметра вполне достаточна даже без учета допусков на размеры.

3. Не зная предполагаемого расхода жидкости или газа бессмысленно говорить о числе Рейнольдса. А если знаете расход, то не стоит задавать детские вопросы. А мне не стоит разжёвывать всё это...

 

Вывод. Конечно разработчики Fluenta вероятно просто не ожидали, что их "микроскопом" будут пытаться  "гвозди забивать" — определять число Re, которое определятся умножением и делением трёх банальных величин. Для этого имеется калькулятор. Или хотя бы Excel. Но если Fluent это может, то давайте ему ещё зададим задачку типа сколько сантиметров в метре.

Изменено 15 июня 2016 пользователем SVB

[Fedor 1 597]

Не берите в голову, облико-морале обычно шьют те, кто больше ничего не может :)

[SVB 188]

Не берите в голову, облико-морале обычно шьют те, кто больше ничего не может :)

Fedor, лучше ткните пальцем для Arkur, где во Fluent'е кликнуть мышью, чтобы определить число Re.

А то пишем очень умные вещи:

 

Число Рейнольдса также считается критерием подобия течения вязкой жидкости. - так скорость то может быть разной.

Очень глубокомысленно! А все думали что она одинаковая...

[Fedor 1 597]

Может я ошибся, но обычно интересуются критическим числом. Последний раз сталкивался с этим при организации сушки досок в девяностых. Надо было подобрать толщину реек-прокладок чисто-конкретно  так,  чтобы организовать турбулентный режим и она была бы минимальной, чтобы побольше влезло. Взял Лойцянского и посчитал на логарифмической линейке. Все нормально получилось. Сушилоcь как надо было немцам. Мы им на мебельный комбинат доски поставляли и влажность была оговорена в контракте. Ну я и решил что для равномерности сушки и эффективности нужен именно турбулентный режим. Меня когда-то дочка Лойцянского теормеху учила. И дифуры решать :)   А возможные вибрации в критическом числе Рейнольдса не учитываются. А при этом необходима меньшая скорость и критическое число соответственно. То есть можно добавить вибрации на штабель и поднять рентабельность сушки за счет меньших прокладок. Жаль что тогда не смекнул такого. Может кто сможет посчитать насколько можно приподнять ? :)

Изменено 15 июня 2016 пользователем Fedor

[SVB 188]

Может я ошибся, но обычно интересуются критическим числом. Последний раз сталкивался с этим при организации сушки досок в девяностых. Надо было подобрать толщину реек-прокладок чисто-конкретно  так,  чтобы организовать турбулентный режим и она была бы минимальной, чтобы побольше влезло. Взял Лойцянского и посчитал на логарифмической линейке. Все нормально получилось. Сушилоcь как надо было немцам. Мы им на мебельный комбинат доски поставляли и влажность была оговорена в контракте. Ну я и решил что для равномерности сушки и эффективности нужен именно турбулентный режим. Меня когда-то дочка Лойцянского теормеху учила. И дифуры решать :)   А возможные вибрации в критическом числе Рейнольдса не учитываются. А при этом необходима меньшая скорость и критическое число соответственно. То есть можно добавить вибрации на штабель и поднять рентабельность сушки за счет меньших прокладок. Жаль что тогда не смекнул такого. Может кто сможет посчитать насколько можно приподнять ? :)

Ну что, Fedor, как говорится: "Сушите весла!"

Я так и не встретил в Вашем сообщении буквосочетание Fluent...

Также было бы у Вас любопытно узнать: каково же оно критическое число Рейнольдса?

 

Значения Re выше критического и до определённого предела относятся к переходному (смешанному) режиму течения жидкости, когда турбулентное течение более вероятно, но ламинарное иногда тоже наблюдается — то есть неустойчивая турбулентность. Числу Re_кр 2300 соответствует интервал 2300—10000; для упомянутого примера с тонкими плёнками это 20-120 — 1600.

Число Рейнольдса как критерий перехода от ламинарного к турбулентному режиму течения и обратно относительно хорошо действует для напорных потоков. При переходе к безнапорным потокам переходная зона между ламинарным и турбулентным режимами возрастает, и использование числа Рейнольдса как критерия не всегда правомерно. Например, в водохранилищах формально вычисленные значения числа Рейнольдса очень велики, хотя там наблюдается ламинарное течение. Напротив, возмущения потока могут значительно снижать величину Reκρ.

Arkur, чего считаем? Водохранилище или доски сушим?

[Fedor 1 597]

"любопытно узнать: каково же оно критическое число Рейнольдса?" - любопытно так узнавайте. На то справочники есть. Во времена экспериментального фетишизма немало их поназаполняли. А теперь времена компьютерного фетишизма :)

Изменено 15 июня 2016 пользователем Fedor

[SVB 188]

"любопытно узнать: каково же оно критическое число Рейнольдса?" - любопытно так узнавайте. На то справочники есть :)

 

Также было бы у Вас любопытно узнать: каково же оно критическое число Рейнольдса?

 

На Вашей логарифмической линейке нет такого параметра?

[Fedor 1 597]

Может и есть, да мне без надобности теперь. Той стороной линейка к компьютеру приклеена. :)    Я для систем кондиционирования только проемы обеспечиваю в перекрытиях, чтобы не сломалось. О сечениях и скоростях у других голова болит. Им наоборот ламинарность нужна. Но они вроде справочниками по гидравлике или какой аэромеханике обходятся. Сейчас на стройку убежали, так что спросить не у кого :)

Изменено 15 июня 2016 пользователем Fedor

[Foksmen 16]

Уважаемые, видимо вопрос стоит так. Можно ли с использованием Fluent'а численно смоделировать эксперимент Рейнольса. Или не так?

[Fedor 1 597]

Я вижу вопрос примерно так же. Хотелось бы еще и вибрации трубы смоделировать. То есть зависимость от нестационарных краевых условий :)  

[Bonusfrag 104]

Я вижу вопрос примерно так же. 

Из исходного сообщения нет никаких оснований считать, что там что-то близкое к переходному режиму. 

 

Автору - 

При неизменной геометрии число Ре зависит от скорости, плотности и вязкости. 

В случае постоянной температуры / несжимаемой среды - имеете строго зависимость от скорости.

Ну посчитайте одну и ту же задачу с турбулентностью и без, и сравните скорости. И сравните полученные Ре с критическим.

 

1) Если оба больше или оба меньше - вопрос снят.

2) А если там что-то близкое к критическому (дельту близости в % не назову...), то нужно думать дальше.

 

У вас в.1 или в.2 ?

[Fedor 1 597]

На то и моделирование, чтобы посмотреть поведение при разных условиях. Этим оно отличается от тривиального расчета  :)

[Arkur 15]

Bonusfra

Да я думаю это самый надежный вариант (посчитать без и с включенной турбулентностью)