Расчет гидравлических сопротивлений

[Torerych 0]

Скажите, пожалуйста, а возможно ли во FLUENT провести расчет гидравлических сопротивлений по гидравлическому тракту.

Или как вывести данные о падении давления в следствии трения и местных сопротивлений, если расчет уже проведен.

[_serge 24]

А почему невозможно?

Я тоже буду вскоре считать, актуально.

Считаешь полное давление на входе, выходе, вычитаешь и делишь на скоростной напор на входе.

По Идельчику в Excel я уже оценил.

А есть ли электронный Идельчик?

В CAD рисуешь тракт, нажимаешь кнопку и - (не это ...) через секунду результат.

Было бы очень удобно.

Господа разработчики!

[Torerych 0]

Доброго здравия!

Спасибо большое за совет! Я уже так и думал сделать. Просто и сердито! Еще была мысль поставить сначала невязкую задачу, а потом включить вязкость и по разнице определить потери.

А электронный Идельчик есть. Могу выслать на почту.

[Mottle 0]

Так сейчас уже идут по этому пути, взять хоть тот же Fluent for CATIA.

Однако, я считаю что такой путь ни к чему хорошему не приведет. Газодинамический расчет не такая простая вещь, чтобы его так просто формализировать. Т.е. это должен делать человек подготовленный.

А в принципе задача решается легко путем использования UDF и journal files.

[_serge 24]

Спасибо, только электронный Идельчик в формате *.djvu у меня тоже есть.

Я имел в виду другое. И не встроенную в CAD CFD программу, а проще.

Программу, которая из Solid модели берет все нужные для нее параметры и по хранящимся в памяти таблицам, формулам и графикам для заданного тракта определяет гидравлическое сопротивление.

Умножаешь сопротивление тракта на объемный расход, делишь на КПД движителя, - получаешь потребную мощность силовой установки.

Просто и сердито. А главное - быстро. За час можно проанализировать несколько десяток геометрий, выбрать две-три наиболее подходящие и далее уточняешь расчетами в CFD программе.

[Mottle 0]

А, ну это проще конечно... И реализуемо вполне. Другой вопрос, что сие труд не малый. А любой труд, как я считаю, должен быть оплачен, так или иначе.

[Torerych 0]

Это все хорошо и замечательно. Но как быть, если дело имеешь с вращающимся с бешенной скоростью колесом, заполненным водой. Подобным образом оценить гидравлические сопротивления можно для случая если сам канал не движется.

[Mottle 0]

Так. А можно о постановке задачи поподробнее...

Ежели что-то вращается, то можно перейти в относительное движение ;-)

[печник 0]

Прошу помочь по газодинамике печей / сапр не причем/. Начнем с простейшей модели - газ течет по трубке и в каком-то месте нагревается /пламенем, лучистым теплом, электрической спиралью - не важно/, расширяется и естественно ускоряется. Появляется дополнительный импульс, приводящий к необходимости повышать давление на входе в трубку. То есть трубка при нагреве газа как-бы запирается для потока газа. Чтобы дополнительный импульс не возникал, трубку наверно надо в месте нагрева расширять? Например, как в колбе керосиновой лампы / пузатой такой, знаете наверное/. Но на сколько надо расширять - не совсем ясно. В каминах, например, ничего не расширяется, а только сужается, то есть камин без тяги трубы дымит в комнату неизбежно. А в печах дымовая труба всегда больше по сечению, чем входное воздухозаборное отверстие даже при очень сильной тяге. Как выглядит уравнение Бернулли / или какое-то другое уравнение Эйлера?/ для случая нагрева трубки тока газа / с расширением, то есть при изменяемой плотности газа/? Где об этом почитать?

[Mottle 0]

Ну, вообще-то говоря при подогреве движущегося газа возникает дополнительное тепловое сопротивление.

А почитать можно здесь:

1. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика.

2. Вулис Л.А. Термодинамика газовых потоков.

[Torerych 0]

А если по-подробнее о задаче, то рассматривается своего рода колесо, заполненное водой и разделенное стенками на сектора. В каждом секторе имеется выходное отверстие. Вода в колесо закачивается по патрубку, подходящему к центру колеса при помощи насоса, создающего требуемый напор в данном патрубке. Данное колесо вращается с некоторой угловой скоростью. За счет этого вращения, в колесе (ресивере), в верхней его части создается большое давление. Около 35атм. Вот и требуется оценить потери мощности на преодоление гидравлических сопротивлений данной штукенции при различных угловых скоростях и геометрии колеса, а также числа секторов.

Формулой из Идельчика для расчета потерь мощности на преодоление сопротивлений через коэффициент сопротивления, в данном случае не катит.

Спрашивается, можно ли оценить потери по величине диссипации энергии турбулентности, так как данный процесс представляет собой переход кинетической энергии в тепловую за счет вязкости.

И можно было бы немного раскрыть понятие интенсивности турбулентности. Она рассчитывается относительно базового значения, заданного в граничных условиях? И что конкретно из себя представляет.

Заранее спасибо!

[Torerych 0]

А возможно ли оценить потери через силы сопротивления на стенках, получаемых в разделе REPORTS

Изменено 25 ноября 2008 пользователем Torerych

[печник 0]

Ну, вообще-то говоря при подогреве движущегося газа возникает дополнительное тепловое сопротивление.

А почитать можно здесь:

1. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика.

2. Вулис Л.А. Термодинамика газовых потоков.

Спасибо. Я действительно имел в виду сопротивление при нагреве.

[_serge 24]

Подобным образом оценить гидравлические сопротивления можно для случая если сам канал не движется.

Скорее всего можно. Нужно учесть силы инерции. Они как и сила тяжести - массовые.

Ведь можно учесть гидростатический столб.

Формулой из Идельчика для расчета потерь мощности на преодоление сопротивлений через коэффициент сопротивления, в данном случае не катит.

Прокатит. К сопротивлениям на трение, вихреобразование и турбулизацию добавится сопротивление на преодоление инерционных сил. Уравнение Бернулли в ускоренной (вращающейся системе координат).

Но придется подумать .

[_serge 24]

Посчитал свой канал во Fluent.

Определил потери мощности. Получил электростанцию на ~5Мвт.

Фигня какая-то.

Зачем мазут жечь?

[Torerych 0]

С уравнением Бернулли для вращающегося канала все ясно. Просто к обоим частям надо прибавить добавку от действия инерционных сил. Но вот как в этом случае вытянуть потери-ВОПРОС!

Как я понимаю, потери связаны с диссипацией кинетической энергии потока в канале. То есть когда мы перекачиваем энергию потока в тепло (трение, отрывы, вихри и т. п.) Если бы удалось путем интегрирования вытянуть из FLUENT убыль энергии, то скорее всего по этой величине можно оуенить и потери.

Изменено 5 декабря 2008 пользователем Torerych

[_serge 24]

Если бы удалось путем интегрирования вытянуть из FLUENT убыль энергии, то скорее всего по этой величине можно оценить и потери.

В Define/Custom Field ../ определяешь пару функций типа

i+v^2/2+gz и

в Solver/Monitors/Surface берешь пару интегралов Flow Rate по площади входа и выхода из канала.

(это мощность)

И получаешь к удивлению - мощность на входе меньше мощности на выходе.

И еще вопросик.

Почему энтальпия и внутренняя энергия отрицательные?

Где задается их Reference Temperature?

Поэтому лучше вместо i сразу задать Cp*T.

[Torerych 0]

господа, а вот такой вопрос, немного не из той оперы, но с той же установкой.

немного повторюсь.

Имеется все та же турбина в виде колеса, разделенного на сектора и заполненного водой. Данное колесо вращается вокруг своей оси. Первый вариант задачи-стационарная постановка. Колесо вращается с постоянной соростью 2500об/мин. С этим проблем нет. На втором этапе требуется задать ускорение данной установки. То есть постепенно разогнать ее от нуля до требуемых оборотов.

Спрашивается, как задать изменение угловой скорости вращения в зависимости от времени. Возможен ли вариант решения данной проблемы без использования UDF.

[_serge 24]

Как выглядит уравнение Бернулли / или какое-то другое уравнение Эйлера?/ для случая нагрева трубки тока газа / с расширением, то есть при изменяемой плотности газа/?

Выглядит так:

А возможно ли оценить потери через силы сопротивления на стенках, получаемых в разделе REPORTS

Нет нельзя, на стенках v=0 и нет потерь мощности.

[a_schelyaev 366]

господа, а вот такой вопрос, немного не из той оперы, но с той же установкой.

немного повторюсь.

Имеется все та же турбина в виде колеса, разделенного на сектора и заполненного водой. Данное колесо вращается вокруг своей оси. Первый вариант задачи-стационарная постановка. Колесо вращается с постоянной соростью 2500об/мин. С этим проблем нет. На втором этапе требуется задать ускорение данной установки. То есть постепенно разогнать ее от нуля до требуемых оборотов.

Спрашивается, как задать изменение угловой скорости вращения в зависимости от времени. Возможен ли вариант решения данной проблемы без использования UDF.

В другом пакете через штатный интерфейс можно. Только придется омегу от времени вбить свою.