проточная область в 1000 раз меньше основной Продув адсорбера

[dreamlab 7]

Доброго времени суток, коллеги! Прошу вас помочь сориентироваться и направить на нужные действия при расчете распределения потоков воздуха в сосуде.

 

Общая информация:

«Дан сосуд. Этот адсорбер является частью генератора азота. Расход воздуха 675 Нм.куб/час под давлением 8 бар (избыточное) подается снизу в отверстие-1 через передний штуцер-1, на заднем штуцере-2 в этот момент закрыта запорная арматура. Должно произойти равномерное распределение воздуха по объему сосуда, заполненного адсорбентом и задержание кислорода. Через отверстие-2 выходит 533 Нм.куб/час азота. Штуцер 3 технически необходим для выгрузки адсорбента, он заглушен.»

 

Актуальное:

!На данном этапе от меня требуется показать распределение потока воздуха в адсорбере. Загвоздка в том, что внутри установлено сито (большой массив продолговатых отверстий из обтекаемых реек) в котором проточная часть составляет 0,5 мм. Никак не могу добиться оптимальных параметров сетки, установленных вручную. Уже упростил модель, выкинул из расчетной области штуцер-3 и рассматриваю четверть модели. Все равно получается неадекватно большое количество элементов и Солид предлагает посчитать это за 281 час.  Может в принципе по-другому никак и это ресурсоемкая задача не для моего кампутера или может нужен кардинально другой подход?   Сориентируйте/помогите/направьте меня пожалуйста.

 

П.С. По настоятельству руководства попросили выполнить в SW. Вторую неделю осваиваю и штурмую flow simulation, выполнил большое количество тестовых итераций данной задачи и около нее. Мануал 7-2 от туториала 2009-года не шибко помог.

П.С.С Сборка в SW2020

 

Ссылка на сопроводительные материалы (исходники, проект, чищенный импортированный парасолид) -  https://my-files.su/ceh8mo

 

[MotorManiac 130]

1 час назад, dreamlab сказал:

полагаю что щелевые отверстия хотя в чем их разница между сеткой?

Я думаю что принципиальная,  ортотропность-анизотропность  будет зависеть от соотношения калибра отверстия к его длине, в модели пористого тела.  Если у вас плоскощелевые отверстия - можете в 2Д решить задачу.

[soklakov 1 475]

2 часа назад, dreamlab сказал:

Есть рисунок, который я ранее показывал по просьбе soklakov'a

надеюсь, ответ @karachun  Вам зашел и понятен.

потому как действительно - это не те 860 и 40, разница в которых создавала бы проблемы.

 

[dreamlab 7]

13 часов назад, soklakov сказал:

надеюсь, ответ @karachun  Вам зашел и понятен.

Только могу представить сколько Вам приходится иметь дело с некомпетентными людьми и как это очерствляет, приношу извинения что пополнил эту статистику.

 

 

Получил приятные глазу картинки. Только, уменьшив расход пропорционально сечению, получил слишком заниженные скорости. И еще не пойму почему отображаются разные уровни давления, но на спектре все подписано как 8.1  

[karachun 2 038]

47 минут назад, dreamlab сказал:

Только, уменьшив расход пропорционально сечению, получил слишком заниженные скорости.

Здесь вам интересен только коэффициент сопротивления, он безразмерный. Обычно эти коэффициенты слабо изменяются в широком диапазоне значений. Так что и этот результат может подойти. Можете пересчитать задачу для другой скорости а потом найти для нее коэффициент сопротивления и сравнить их.

51 минуту назад, dreamlab сказал:

И еще не пойму почему отображаются разные уровни давления, но на спектре все подписано как 8.1

Зашло 8.1 бар = 810 000 Па. На решетке потерялось 300 Па. Вышло 809 700 Па = 8.1 бар.

 

Задам провокационный вопрос.

Вы же считаете газ. верно? А сжимаемость среды вы учли? Если нет то учтите.

[karachun 2 038]

Или, если перепад давления в адсорбере незначителен, то хотя бы указали плотность газа при рабочем давлении.

[MotorManiac 130]

35 минут назад, karachun сказал:

коэффициент сопротивления

 

Вот в этом моменте надо быть особенно осторожным. Т.к. коэффициент местного сопротивления на выходе из отверстия (в случае отсутствия препятствия - выход в большой объем) = 1.  Если автор просто рассчитает перепад в канале, в котором установлены плоскощелевые отверстия, то возможно он получит меньший перепад давления, чем будет в большой установке.  Вот этот момент надо как то учесть имхо. 

[soklakov 1 475]

9 часов назад, dreamlab сказал:

Только могу представить сколько Вам приходится иметь дело с некомпетентными людьми и как это очерствляет, приношу извинения что пополнил эту статистику.

 

не стоит извинений. эт не черствость, а краткость на грани лапидарности.

к тому же так уж получилось, что я попросил у Вас картинку, и пока бродил по своим делам, Карачун Вам все уже написал, но от Вас реакции не было, вот и решил подтолкнуть.

 

[dreamlab 7]

Приветствую!
Хотел поблагодарить и сказать, что в принципе все получилось путем продува элементарной ячейки и выуживания коэффициентов A и B. Результаты были оформлены и отправлены на проверку еще в пятницу.
Правда в тестовой задаче значения перепада давления при проверке пористого тела немного не сошлись со значениями аналитического прогнозирования. Думаю это из-за особенностей геометрии самого сита - с одной стороны вытянутые обтекаемые рейки, а с другой все плоско. Но нам не людей в космос запускать, так что все ок :) качественная оценка более удовлетворительна в отличии от количественной.     

[karachun 2 038]

3 часа назад, dreamlab сказал:

Правда в тестовой задаче значения перепада давления при проверке пористого тела немного не сошлись со значениями аналитического прогнозирования.

Плюс у вас щели очень ортотропны, поперек направления щелей воздух не течет а в пористом материале вы скорее сего указали изотропный коэффициент, одинаковый по всем направлениям.

Если по простому то жалюзи и поролон работают по разному.

 

И еще - небольшой вклад могло дать то что при продувке элементарной ячейки фильтра все боковые стенки были заданы без проскальзывания.

Изменено 20 сентября 2021 пользователем karachun

[dreamlab 7]

13 часов назад, karachun сказал:

а в пористом материале вы скорее сего указали изотропный коэффициент, одинаковый по всем направлениям.

В пористом материале указывал проницаемость однонаправленную (unidirectional) перпендикулярно длине ячеек, т.е. снизу вверх.

 

 

13 часов назад, karachun сказал:

И еще - небольшой вклад могло дать то что при продувке элементарной ячейки фильтра все боковые стенки были заданы без проскальзывания.

Модель для расчета элементарной ячейки была скорректирована: области проскальзывания не были заданы, но "кармашки" ликвидированы, т.е. крайние рейки упирались в стенку в своей плоскости симметрии.

 

Тут скорее еще такой момент: с каких поверхностей снимать давление перед элементарной ячейкой? Ведь при проверки пористого тела выбирается плоская поверхность твердого тела

Скрытый текст

 

[karachun 2 038]

13 минут назад, dreamlab сказал:

Тут скорее еще такой момент: с каких поверхностей снимать давление перед элементарной ячейкой?

Измерять на некотором удалении, когда поток установится.

13 минут назад, dreamlab сказал:

области проскальзывания не были заданы

Не уверен что мы говорим об одном и том же но это такая мелочь что мне лень углубляться в детали.

[takhirbass 0]

Здравствуйте! А можно ссылку на файлы в SW?

[takhirbass 0]

и желательно с заданными условиями, очень интересно глянуть и запустить поток

[karachun 2 038]

@takhirbass Пишите автору темы в личные сообщения, иначе он вашего комментария не увидит.

[takhirbass 0]

Это же Solid works? Можно вглянуть на результаты вашего газового расчета?

 

[dreamlab 7]

День добрый!

Отправил в личку материалы по проекту