Jump to content

Вычисление касательных напряжений в потоке жидкости


Recommended Posts

danzas

Коллеги, добрый день!

Никак не соображу, как вычислить касательные напряжения (КН) в сечении потока жидкости.

На поверхности канала КН вычисляются, но меня интересуют КН в сечении потока...

Link to post
Share on other sites


UnPinned posts
Jesse
12.07.2022 в 12:31, danzas сказал:

Коллеги, добрый день!

Никак не соображу, как вычислить касательные напряжения (КН) в сечении потока жидкости.

На поверхности канала КН вычисляются, но меня интересуют КН в сечении потока...

по ходу только ручками. То есть берёте два ближайших конечных объёма, зондируете скорость в них и расстояние между ними,  u*Dv/Ds. Это если поток ~одномерный в этом месте. А если нет , то будет тензор и 9 циферок вместо одной..)


А если не секрет, для чего вам вообще сдались эти касательные напряжения?

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

А если не секрет, для чего вам вообще сдались эти касательные напряжения?

Jesse, дело в том. что касательные напряжения - это и есть проявление глубинной физической 

природы течения, о чем напрямую говорит уравнеие Ньютона для вязкой жидкости.

Поэтому я считаю, что вычисление касательных напряжений в сечении потока

в виде цветовых эпюр позволит увидеть сокрытуюю физику течения вязких жидкостей. Таковая картина была бы чрезвычайно информативной для анализа течений жидкостей, особенно для случаев высоковязких жидкостей. Картина течения меда или карамели кардинально отличается от течения воды или спирта. И картина касательных напряжений должна демонстрировать именно глубинную физику, связанную с вязкостью этих сред. То обстоятельство, что на поверхности КН вычисляются, а в сечении потока - нет, по-моему разумению, является чрезвычайно досадным недостатоком SWFS.

  • Чемпион 1
Link to post
Share on other sites
Jesse
3 часа назад, danzas сказал:

Jesse, дело в том. что касательные напряжения - это и есть проявление глубинной физической 

природы течения, о чем напрямую говорит уравнеие Ньютона для вязкой жидкости.

Поэтому я считаю, что вычисление касательных напряжений в сечении потока

в виде цветовых эпюр позволит увидеть сокрытуюю физику течения вязких жидкостей. Таковая картина была бы чрезвычайно информативной для анализа течений жидкостей, особенно для случаев высоковязких жидкостей. Картина течения меда или карамели кардинально отличается от течения воды или спирта. И картина касательных напряжений должна демонстрировать именно глубинную физику, связанную с вязкостью этих сред. То обстоятельство, что на поверхности КН вычисляются, а в сечении потока - нет, по-моему разумению, является чрезвычайно досадным недостатоком SWFS.

и что вам даст эта "сокрытая физика" течения? в механике твёрдого тела напряжения нужны для подтверждения прочности и установления начала текучести. А в cfd картину течения можно разглядеть и по цветовой эпюре скорости.

Так что можно озадачиться и десятыми производными от скорости по координате.. толкьо вот что это даст? В Солиде только на стенке можно вывести касат. напр. наверно потому, что они там максимальные...
Решение Уравнение Навье-Стокса вязкой несжимаемой жидкости даёт поле скорости и давления. Дальше первых производных (завихренность, касат. напр.) никто и не смотрти

Edited by Jesse
Link to post
Share on other sites
danzas
1 час назад, Jesse сказал:

и что вам даст эта "сокрытая физика" течения? 

Решение Уравнение Навье-Стокса вязкой несжимаемой жидкости даёт поле скорости и давления. Дальше первых производных (завихренность, касат. напр.) никто и не смотрти

1. Вычисление КН предусмотрено решателем SWFS и присутствует в перечне вычисляемых параметров. Странно, что вычисляются КН только на стенке, хотя общий функционал решателя ИМХО способен вычислять КН и в сечении потока. Странно, что это не доведено до юзабилити.

2. Картина КН (цветовая эпюра) в потоке это то же самое, что и картина напряжений в механике твердого тела, а потому имеет принципиально важное значение для формирования образной картины конструктора.  У конструктора превалирует объемно-образное мышление.

Link to post
Share on other sites
karachun

Конструкторов вообще лучше за CFD не пускать.

  • Нравится 2
  • Хаха 1
Link to post
Share on other sites
Jesse
1 час назад, karachun сказал:

Конструкторов вообще лучше за CFD не пускать.

c другой стороны, конструктор сможет разглядеть "сокрытую глубинную физику" там, где её не увидит расчётчик с 20-ти летним стажем:biggrin:

  • Нравится 1
Link to post
Share on other sites
a_schelyaev
2 часа назад, karachun сказал:

Конструкторов вообще лучше за CFD не пускать.

Под аплодисменты зала начальник отдела со сцены произнес мысль на тему почему он считает, что конструктора обязательно должны осваивать CAE: "Как можно доверять свое изделие такому мутному персонажу, как расчетчик?"

  • Чемпион 1
  • Хаха 1
Link to post
Share on other sites
danzas
10 часов назад, karachun сказал:

Конструкторов вообще лучше за CFD не пускать.

 

8 часов назад, Jesse сказал:

c другой стороны, конструктор сможет разглядеть "сокрытую глубинную физику" там, где её не увидит расчётчик с 20-ти летним стажем:biggrin:

karachun, Jesse, с величайшим вниманием и пристрастием изучил ваши посты... Глубиной и содержанием, к глубочайшему моему сожалению, они не порадовали, немногословные какие-то... Нахожу ваш глум весьма сомнительным и позволю себе спросить: это все на что  вы  способны?:big_boss: Как-то мелковато для начетчиков с 20-летним стажем... Повторюсь: "2. Картина КН (цветовая эпюра) в потоке это то же самое, что и картина напряжений в механике твердого тела..." Полагаю, именно это вас и занозило, да вот ответить вам нечего... Обтекайте пока...:smoke:...с 20-летним стажем...:gamer4:

 

8 часов назад, a_schelyaev сказал:

Под аплодисменты зала начальник отдела со сцены произнес мысль на тему почему он считает, что конструктора обязательно должны осваивать CAE: "Как можно доверять свое изделие такому мутному персонажу, как расчетчик?"

a_schelyaev, ну а с вас-то, с вас-то вообще особый спрос. Всегда, всегда считал вас белой костью, эдаким рыцарем:new_russian: численного расчета! Как вы могли, a_schelyaev, нет, как вы позволили себе оказаться в этом низкопробном хоре кастратов с 20-летним стажем, которые ничего, кроме течения соплей в своих собственных nozzlах, отродясь не вычисляли? Одумайтесь a_schelyaev, одумайтесь, говорю я вам, пока не поздно!:smoke:

Итак, повторяю вопрос:

Это я такой тупой :wallbash:и не доезжаю вычисление касательных напряжений в сечении потока, или функционал SWFS не позволяет выполнить таковые вычисления, зараза?

  • Хаха 2
  • Печаль 1
Link to post
Share on other sites
AlexArt

Когда-то давно я занимался скажем так хирургией  и мне надо было знать касательные напряжения в потоке для оценки гемолиза. Тогда в Ansys CFX тоже не было возможности автоматом вычислять такие величины или же я не нашел. Тоже пользовался аналитикой для оценки. Не знаю как сейчас там.

Link to post
Share on other sites
danzas
42 минуты назад, AlexArt сказал:

.... мне надо было знать касательные напряжения в потоке для оценки гемолиза...

Ну вот, вас тоже интересовала эта тонкость для неньютоновской жидкости...

Но если даже Ansys CFX не вычисляет КН, то сложно ожидать этого от SWFS...

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

Повторюсь

я тоже повторюсь: что Вы собираетесб делать с этими касательными напряжениями? что они вам дадут? конкретно)

Link to post
Share on other sites
danzas
25 минут назад, Jesse сказал:

я тоже повторюсь: что Вы собираетесб делать с этими касательными напряжениями? что они вам дадут? конкретно)

Желаете знать что они мне дадут?!!

Конкретно, картины касательных напряжений дадут мне информацию для размышления,

пищу для поиска конструкторского замысла, если вам это о чем-либо говорит...

Link to post
Share on other sites
статист
55 минут назад, danzas сказал:

касательных напряжений дадут мне информацию для размышления

Вы собираетесь размышлять над ламинарным или турбулентным течением?

15 часов назад, danzas сказал:

вычисление КН предусмотрено решателем SWFS и присутствует в перечне вычисляемых параметров

Он вычисляет касательные напряжения только на граничных ячейках. Можете экспортировать результат в txt и посмотреть.

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

это все на что  вы  способны?

Я - я только кнопки в Femap умею нажимать, чем и зарабатываю себе на жизнь. У меня даже высшего образования нет.

  • Нравится 1
Link to post
Share on other sites
danzas
Posted (edited)
21 минуту назад, статист сказал:

Вы собираетесь размышлять над ламинарным или турбулентным течением?

Я стремлюсь получить максимальное количество информации о физике процесса,

что, в свою очередь, предоставит моему воображению наиболее полную качественную

картину для конструкторского поиска. Вас раздражают мои творческие терзания?

Сожалею, но ничего не могу с собой поделать.

26 минут назад, статист сказал:

Он вычисляет касательные напряжения только на граничных ячейках. Можете экспортировать результат в txt и посмотреть.

Вот это уже конкретно. Но все-таки странно, ведь феномен касательных напряжений в жидкости изначально назначен в качестве основополагающего параметра внутреннего  трения, почему не предусмотрено именно такое вычисление этого феномена? Какие-то вычислительные сложности?

Edited by danzas
Link to post
Share on other sites
статист
1 час назад, danzas сказал:

Вас раздражают мои творческие терзания?

Я не могу назвать себя специалистом в CFD, но знаю, что касательные напряжения в жидкости вычисляются через градиенты скоростей. Стр. 6:

http://mgtu-ssp.narod.ru/olderfiles/1/Glava_3v5.pdf
 

Посмотрите на ламинарный и турбулентный поток.

изображение.png

 

подозреваю, что для турбулентного течения величину касательных напряжений визуализировать трудно, информативной эта эпюра не будет, будет мешанина. Может быть и вычислить трудно. Но в любом случае эта величина нам ничего не даст и будет сильно зависеть от модели турбулентности. В ламинарном течении все проще, градиент скорости не меняется резко, а часто даже постоянен. В пристеночном слое у вас ламинарное течение, оно однозначно и чаще всего используется для анализа, так как людям чаще всего интересно, как жидкость взаимодействует с твердым телом. Вот эту величину и дают.


 

Скрытый текст

 

С 15 мин объясняют разницу между турбулентным и ламинарным потоком.

 

 

 

 

 

 

А еще у меня складывается впечатление, что Вы хотите получить эту величину без конкретной цели, и не особо разбираетесь в численных методах. Даже при расчете напряжений в твердом теле есть вычислительные особенности, с которыми часто сталкиваются расчетчики и сообразно своему опыту расчетчика пытаются их решить, иначе можно сильно ошибиться. Я боюсь представить, какие выводы можете сделать вы на основании своего созерцания процесса.

 

Edited by статист
  • Нравится 1
Link to post
Share on other sites
Кварк

 

5 часов назад, danzas сказал:

Какие-то вычислительные сложности?

 Уравнение Ньютона лежит в основе, какие могут быть трудности с его выводом?! Картина скоростей, завихренность все это следствие вязкости. Интерпретируйте их. 

 

Link to post
Share on other sites
danzas
Posted (edited)
24 минуты назад, статист сказал:

 

... В ламинарном течении все проще, градиент скорости не меняется резко, а часто даже постоянен. В пристеночном слое у вас ламинарное течение, оно однозначно и чаще всего используется для анализа, так как людям чаще всего интересно, как жидкость взаимодействует с твердым телом. Вот эту величину и дают.

Вооот, теперь горячее. Я считаю среду Бингама, навроде пластилина. Никакой турбулентности нет и впомине.

 

24 минуты назад, статист сказал:

 

А еще у меня складывается впечатление, что Вы хотите получить эту величину без конкретной цели, и не особо разбираетесь в численных методах. 

Ваше впечатление ошибочно. Мои цели носят сугубо утилитарный характер.

Edited by danzas
Link to post
Share on other sites
Foksmen

Так собственно, если поле скоростей можно вывести в текстовый файл, что мешает написать маленькую программку для определения интересующих производных?

  • Нравится 1
Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.




  • Сообщения

    • Artut
      Спасибо, помогло. Как тут плюсануть в репутацию?
    • Udav817
      Под полным скруглением вы подразумеваете вырождение плоскостей первоначального тела? Чтобы у пирамиды не осталось плоских граней? Ну такое Компас точно не может. Да и не только Компас. У меня в Solid Edge тоже ошибку выдаёт. Даже последовательное скругление не поможет. И, кстати, это в целом с геометрией так. Уберите цилиндр и попробуйте отдельно пирамиду так скруглить. И вас геометрическое ядро так же пошлёт учить матан и логику.  Это вам надо искать программу, которой геометрический движок позволит такое вытворять, вырождая поверхности полностью, даже не превращая их в точку (в точку, кстати, тоже не всякое ядро сможет).  
    • Kelny
      Для символа по ГОСТ доступ к полям не доступен через API. Можно попробовать поковырять через WinAPI.   Если речь об установках электронных компонентов, то там возможно проще блоки использовать, а в блоках на ставится элемент сварка/пайка/наклеивание и соответственно приходится использовать заметку и простой эскиз для значков.   Как вариант к заметке дорисовывать эскизы (как бы внутри элемента заметки - API это позволяет), но не уверен что можно будет нарисовать эскиз привязанный к направлению линии выноски. Возможно для контроля выноски и положения значка можно втиснуть в файл встроенный макрос, который будет следить за выноской и перерисовывать значок. Из минусов этого метода, что доступ к эскизам заметки только средствами API, но проблем с отображением на других машинах, где нет макроса, вроде быть не должно (ну только что без макроса редактировать/обновлять эскизы в таких заметках не получиться).   В Solidworks часто в записи бывает мало полезного. А вот уже готовые похожие примеры в справке по API попадаются.
    • Kelny
      Возможно программа ранее задавала какие-то вопросы на которые вы поставили галочку БОЛЬШЕ НЕ СПРАШИВАТЬ и возможно в выборе было НЕ СОХРАНЯТЬ, вот и не сохраняет. Возможно стоит вернуть все или нужные запросы системы, что на этот раз ответить правильно или не ставить больше галочек БОЛЬШЕ НЕ СПРАШИВАТЬ.   Инструменты-Параметры...-Настройки пользователя-Запросы и уведомления (или как-то так)        
    • Kelny
      Зачем? Чем не устроил ГОСТ 13682-80 МЕСТА ПОД КЛЮЧИ ГАЕЧНЫЕ? Например:  и т.п.
    • Kelny
      Окно точно полностью на экран умещается? Размер окна пробовали менять? Уменьшить за рамку (например, сверху рамки) или увеличить (например квадратик рядом с крестиком в правом верхнем углу заголовка окна). Возможно в какой-то момент было уменьшено разрешение экрана и окно перестало влезать на экран.
    • Kelny
      Возможно, отобразить только одну деталь и можно делать чертёж на одну деталь. В некоторых случаях деталь можно изготовить по файлу модели. А где сам макрос/программа?
    • Tumkalo
      Здравствуйте, подскажите пожалуйста постпроцессор на Hartford под какую САМ программу? Буду очень благодарен вам)))
    • Александр apdbox
      Здравствуйте! SOS! MAYDAY! HELP!   Работаю оператором ЧПУ, токарный, стойка Siemens SINUMERIK 828D.   Наше предприятие решило купить Вертикальный токарный обрабатывающий центр с ЧПУ FULLTONTECH CK5112 HM, система: SINUMERIK 828D.   По факту оказалось, что справиться с поставленной задачей непросто. И выбор в оказании помощи в виде консультанта выпал на меня. Раннее не занимался решением вопросов покупки станков и их комплектацией. Отнесся к этому вопросу с пониманием и серьезно.   Что касается дополнительной комплектации станка железом, вопросов не возникло. Но с системой ЧПУ SINUMERIK 828D вопросов очень много.   Вот несколько из них. Начну с истоков.   ПЕРВЫЙ ВОПРОС: Производитель  устанавливает на станок подходящую по функционалу Аппаратную часть для СЧПУ (PPU). По умолчанию эта СЧПУ (PPU) активируется и имеет бессрочную возможность функционирования.  Как люди говорят. Это основа.   У Siemens есть каталог дополнительных опций, а именно: SIEMENS AG GLOSSARY FUNCTION AND TERMS. Где все дополнительные опции имеют определенный код для заказа, например: Advanced Position Control APC, Option M13,  Article No.: 6FC5800-0AM13-0YB0.   Возникает вопрос. Какой Article No. у самой СЧПУ (PPU)? Мы хотим знать конкретно, что это и как это будет работать в данной ситуации в мире на нашем станке. Степень нашей защиты от сбоев ПО на станке.     ВТОРОЙ ВОПРОС: Все станки различны по виду операций на них возложенных. Для определенных операций на СЧПУ (PPU) активируются опции. Эти опции имеют определенный срок своего функционирования или бессрочны.   Вернемся к SIEMENS AG GLOSSARY FUNCTION AND TERMS. Например, опция Axis collision protection PROT, Option N06, Article No.: 6FC5800-0AN06-0YB0. Как я понимаю, ответственный производитель должен посоветовать какие опции для покупаемой модели станка нужны. Объясняет, как происходит их активация и сообщает стоимость указанных опций. В итоге, покупатель получает станок укомплектованный ПО и железом, и не переживает, что через какое-то время ПО или дополнительные функции отключатся.   ТРЕТИЙ ВОПРОС: Вертикальный токарный обрабатывающий центр с ЧПУ FULLTONTECH CK5112 HM, система: SINUMERIK 828D. После проверок предложенных опций я остановился на следующих из каталога.   SINUMERRIK 828D OPTIONAL FUNCTIONS 1.       6FC5800-0AS35-0YB0 2.       6FC5800-0AP58-0YB0 3.       6FC5800-0AP16-0YB0 4.       6FC5800-0AP17-0YB0 5.       6FC5800-0AP05-0YB0 6.       6FC5800-0AP13-0YB0 7.       6FC5800-0AP25-0YB0 8.       6FC5800-0AP22-0YB0 9.       6FC5800-0AP28-0YB0 10.     6FC5800-0AP01-0YB0 11.     6FC5800-0AM78-0YB0 12.     6FC5800-0AP30-0YB0 13.     6FC5800-0AM08-0YB0 14.     6FC5800-0AS07-0YB0 15.     6FC5800-0AS17-0YB0 16.     6FC5800-0AS16-0YB0 17.     6FC5800-0AP18-0YB0 18.     6FC5800-0AP67-0YB0 19.     6FC5800-0AP56-0YB0 20.     6FC5800-0AP77-0YB0 21.     6FC5800-0AP75-0YB0   Я правильно сориентировался в данном вопросе? Этот список опций полный для данного станка или надо дополнить? Не окажется так, что есть лишние опции, которые ну совсем не пригодятся, и мы зря вложим деньги?   Спасибо за уделенное мне время. Помощь и ответы. Наилучшие пожелания. С уважением, Александр.
    • soklakov
      Ровно такой же . Так он есть. Ну и что, что плавный. Молодец. С другого конца тоже касательную постройте, на пересечении нагрузка, выше которой лучше не лезть. А лучше иметь запас к ней. И было бы комфортнее по горизонтали перемещения, а силу вверх. Но уж как хотите, если в расчетах ненадолго, можете не привыкать. Погуглите, и расскажите здесь, как вы понимаете, что такое "пластический шарнир".   А если все стандарты вдруг сгорят, как работать будем? Конкретно это число - нет. Но у стали есть предельная пластическая деформация. Ее не стоит превышать даже в точке, макро трещина пойдет. Красавчег!!!
×
×
  • Create New...