Перейти к публикации

Истечение газа из резервуара. Определение массового расхода через отверстие


Gunter54

Рекомендованные сообщения

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

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


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.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 часа назад, karachun сказал:

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

Да, опорное давление задавал равным ноль.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 часа назад, karachun сказал:

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

Поменял, но это не помогло решить проблему.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
11 минуту назад, karachun сказал:

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

 

fluent_m.rar

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
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. 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
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

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
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? 

 

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 минуту назад, an_rushin сказал:

 

Пока получается Ваш результат. Какой газ используется в эксперименте? 

 

 

Воздух. В настройках идеальный газ и Сазерленд

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

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

 

 

Изменено пользователем an_rushin
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
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?

Изменено пользователем Gunter54
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

 

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

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
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.  

Изменено пользователем Gunter54
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

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

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




×
×
  • Создать...