Gunter54

Истечение газа из резервуара. Определение массового расхода через отверстие

19 posts in this topic

Pinned posts

Добрый день!

Возникла задача вычислить массовый расход по времени на выходе из отверстия (насадка) в резервуаре.

Давление в резервуаре 10 атм. Истечение происходит в атмосферу.

Объем резервуара 5.6 л, диаметр отверстия 4 мм, толщина стенки (канала отверстия) 6 мм. 

 

Вроде бы ничего сложно в этом нет в Fluent посчитать, но проблема возникает в слишком большой разнице в темпах падения как давления в резервуаре,так  и собственно массового расхода. Расчет вообще не совпадает с экспериментом (истечение около 8-10 сек). Хотя картина течения правильная.

 

Применял следующие настройки:

density-based solver

Transient

Axisymmetric 2D модель

standard k-e model, Scalable wall functions

materials: ideal gas

С помощью Path и region задаю давление в 10 атм и 300 K в области резервуара и 1 атм и 300 К во внешней области (включая отверстие).

Температура стенок 300 K.

На границе внешней области Pressure-outlet с 1 атм.

Шаг по времени выбирал разный от 10-3 до 10-5, но это не решило проблему.

В итоге: спустя несколько сотен мсек давление в резервуаре падает слишком медленно, а в эксперименте должно уже упасть практически на 1 атм. Тоже самое с расходом. В эксперименте он начинается от 0,035 кг/с, а в расчете не превышает 0,023 кг/с. 

 

 

Что может быть не так?? Подскажите пожалуйста.

11.PNG

Share this post


Link to post
Share on other sites


UnPinned posts
1 час назад, Gunter54 сказал:

в области резервуара и 1 атм и 300 К во внешней области (включая отверстие).

Температура стенок 300 K.

На границе внешней области Pressure-outlet с 1 атм.

А опорное давление ноль. По умолчанию опорное уже одна атмосфера.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, karachun сказал:

А опорное давление ноль. По умолчанию опорное уже одна атмосфера.

Да, опорное давление задавал равным ноль.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Тогда получается избыточное давление в резервуаре не 10 а 9 атмосфер.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 часа назад, karachun сказал:

Тогда получается избыточное давление в резервуаре не 10 а 9 атмосфер.

Поменял, но это не помогло решить проблему.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Выложи модель, может есть еще ошибки, которые ты не описал.

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 минуту назад, karachun сказал:

Выложи модель, может есть еще ошибки, которые ты не описал.

 

fluent_m.rar

Share this post


Link to post
Share on other sites
21 час назад, Gunter54 сказал:

Прицепите, пожалуйста, геометрию, я кое-что исправлю. Или сами попробуйте. Итак:

- разбейте сетку на две области. Перешеек и правую часть вместе, левую отдельно. 

- левую инициализируйте начальным давлением, правую атмосферным 

 

Должно получиться. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
32 минуты назад, an_rushin сказал:

Прицепите, пожалуйста, геометрию, я кое-что исправлю. Или сами попробуйте. Итак:

- разбейте сетку на две области. Перешеек и правую часть вместе, левую отдельно. 

- левую инициализируйте начальным давлением, правую атмосферным 

 

Должно получиться. 

Не понятно зачем нужно разбивать на 2 области если потом можно в case файле(который я выше скинул) сделать тоже самое с помощью Path и region ?

Вот геометрия и сетка в ICEM. Правая часть не обязательно должна быть  такой большой.

Geom and mesh.rar

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 часов назад, Gunter54 сказал:

Не понятно зачем нужно разбивать на 2 области если потом можно в case файле(который я выше скинул) сделать тоже самое с помощью Path и region ?

Вот геометрия и сетка в ICEM. Правая часть не обязательно должна быть  такой большой.

Geom and mesh.rar

 

Пока получается Ваш результат. Какой газ используется в эксперименте? 

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 минуту назад, an_rushin сказал:

 

Пока получается Ваш результат. Какой газ используется в эксперименте? 

 

 

Воздух. В настройках идеальный газ и Сазерленд

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 12   Posted (edited)

давай разберемся.
попробовал порешать в 2D, даже сетку поправил, но получил ваш результат.
потом махнул рукой и создал 3D с периодикой на 1/4 объема. результат не изменился. что-то здесь не так, как в эксперименте.

 

 

объем строил по вашему эскизу.
проверяем объем резервуара:

 

 

тоже в порядке

горловину я проверял, соответствуем данным размерам

 

 

 

больше проверять нечего
получился массовый расход:

 

 

полагаю, что эксперимент проводился иначе

 

 

Edited by an_rushin

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 13   Posted (edited)

8 часов назад, an_rushin сказал:

давай разберемся.
попробовал порешать в 2D, даже сетку поправил, но получил ваш результат.
потом махнул рукой и создал 3D с периодикой на 1/4 объема. результат не изменился. что-то здесь не так, как в эксперименте.

 

 

объем строил по вашему эскизу.
проверяем объем резервуара:

 

 

тоже в порядке

горловину я проверял, соответствуем данным размерам

 

 

 

больше проверять нечего
получился массовый расход:

 

 

 

полагаю, что эксперимент проводился иначе

 

 

Можете пожалуйста показать какой у вас получился график падения расхода и давления?

Edited by Gunter54

Share this post


Link to post
Share on other sites

обязательно
куда-то картинки исчезли. я загружу еще раз

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

В 15.9.2018 в 08:31, an_rushin сказал:

давай разберемся.
попробовал порешать в 2D, даже сетку поправил, но получил ваш результат.
потом махнул рукой и создал 3D с периодикой на 1/4 объема. результат не изменился. что-то здесь не так, как в эксперименте.

Capture1.JPG.019e4c282845b6010e75e3435e45ca5f.JPG

В 15.9.2018 в 08:31, an_rushin сказал:

 

объем строил по вашему эскизу.
проверяем объем резервуара:

 

Capture2.JPG.1a684868f47cf9c23241d5e324d6c124.JPG

 

тоже в порядке

горловину я проверял, соответствуем данным размерам

 

 

 

больше проверять нечего
получился массовый расход:

Capture3.JPG.9c1a6303c721fdbaacec8ac42dcc038b.JPG

Capture4.JPG.6e57af213aa39aba19e9453e826430c9.JPG

 

В 15.9.2018 в 08:31, an_rushin сказал:

 

полагаю, что эксперимент проводился иначе

 

 

 

вот и файл

v18.2

 

icm-4.cas.gz

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 16   Posted (edited)

20 часов назад, an_rushin сказал:

 

Capture1.JPG.019e4c282845b6010e75e3435e45ca5f.JPG

Capture4.JPG.6e57af213aa39aba19e9453e826430c9.JPG

 

 

вот и файл

v18.2

 

 

icm-4.cas.gz

 

20 часов назад, an_rushin сказал:

 

Capture1.JPG.019e4c282845b6010e75e3435e45ca5f.JPG

Capture4.JPG.6e57af213aa39aba19e9453e826430c9.JPG

 

 

вот и файл

v18.2

 

 

icm-4.cas.gz

Попробывал поменять solver на Pressure-based и все стало в порядке. Очень хорошо согласуется с эксперементом. Течение около 8 сек. Оказывается что выбор density-based для этой задачи не совсем коректен.  

Edited by Gunter54

Share this post


Link to post
Share on other sites

Странно, почему мой результат другой? 

Share this post


Link to post
Share on other sites

И все, кина не будет? А где файл, заключительная дискуссия? 

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

дорогой piden, извините, но поведение товарища гюнтера возмутительно, вы не находите?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.