Моделирование течения жидкостей с большим Pr

[D-503 0]

Всем - приветствие!

Вот такая задача предо мной поставлена.

Истечение затопленной струи вязкой жидкости. Вроде б проблема давно описана Шлихтингом, Лойцянским... Но вот незадача. число Pr колеблется в пределах 100-50000 в рассматриваемом диапозоне температур.

Что сделано. первая попытка сходу взять бастион увенчалась большими потерями времени и выводом, что надо думать головой, а не руками. То, что получилось вроде б красиво, но не совсем правильно (что чаще всего и бывает). Сразу скажу, что предварительный расчет дает среднемассовую скорость около 5-10 см/сек.

вот параметры задачи: жидкость истекает из насадка диаметром порядка 1-2 см в пространство, заполненное той же стоячей жидкостью. Температура струи более высокая. температура изменяется в пределах 30-100С, а вязкость (динам) в пределах 4,6-0,045.расход задан скоростью на втоке-2-10 м/с.

Вопросы начинаются при выборе модели. Нужно использовать низкорейнольсову или высокорейнольсову. отсюда проблема сетки. отсюда же проблема выбора модели турбулентности.

может кто сталкивался с этим? может есть какие то экспериментальные или численные данные.или просто совет. с удовольствием почитаю.

[dashkin-ruslan 0]

На физической модели такое возможно? Непонятно какова цель этой работы. Или просто получить красивую модель.

Моя проблема чем то похожа на это, но не совсем то наверное. Пробовал на физических моделях, что то получалось правда разница температур меньше была. Но мне надо было сохранить струю.

В случае истечения в движущуюся жидкость, скорость струи получалась 0,42 м/с. Модель ламинарная Re=400. Вязкость пониже 0,00105 Па*с.

Вобщем сейчас бьюсь над тем чтоб получить адекватную модель.

[D-503 0]

Зачем это нужно - вопрос отдельный. ведь на свете существуют такие жидкости, причем очень широко они используются в промышленности. (хотя конечно не так как воздух или вода).

Решение то получилось, но вот начинается проверка на соотвествие реальности. Это заставляет обернуться назад (так как моделирование только только началось), проверять модели, еще раз думать над тем, правильно ли выбрана модель. А сетка в свое время была построена без учета у+ и тому подобного.

ээх...

dashkin-ruslan. тебе вопрос. Число Re определялось на выходе из насадка? И что за характерный размер выбран?ведь известно, что струи очень редко бывают ламинарными. ламинарные струи неустойчивы...

[_serge 24]

"Ламинарные струи неустойчивы..."

А фонтаны с ламинарными струями? Струя метра 4 летит как целая (сосиска) и уходит в отверстие чуть больше выходного.

Какие вообще могут быть проблемы при больших Pr?

Среда полностью лишена теплопроводности. Закон Фурье в уравнениях вымер и все только упростилось.

[Grizz 1]

А в каких единицах Вы измеряете динамическую вязкость? Просто хотелось бы оценить число Рейнольдса

[Combust 0]

Добрый день!

Для затопленных струй критическое число Re перехода к турбулентному режиму течения ~15 - 30 !

[D-503 0]

Добрый день!

По поводу единиц размерности вязкости - кг*м/с.

А поводу устойчивости ламинарных струй согласен. Я просто хотел сказать, что ламинарные струи встречаются в природе гораздо реже...

Combust, по поводу Re, какой размер, скорость и т.п. в этом случае берется в качетсве характерных? Величина 15-30 известна, вот только довольно размыто для меня его определение.

[Combust 0]

Добрый день!

Обычно в качестве размера берут диаметр сопла, через которое подаётся струя (или характерный поперечный размер, если сопло не круглое), а скорость - среднерасходную на выходе из сопла, т.е. U=G/(ro S), где G-массовый расход[кг/с], ro - плотность [кг/м3], S-площадь поперечного сечения сопла [м2]. Какой брать коэффициент вязкости, если они сильно отличаются для жидкостей в струе и в "окружающей среде", - не знаю (кажется встречал рекомендацию - брать для струи).