Пористое тело

[konstantinm 0]

Здравствуйте.

Имеется конденсатор паровой турбины, состоящий из большого числа трубочек (11960 шт) внутри которых течет вода. В конденсатор поступает пар и конденсируется на этих трубочках, получается конденсат, который отводится насосами.

Имеется определенное распределение скоростей пара на входе в конденсатор. Необходимо исследовать влияние этого распределения на распределение, для начала, скоростей, а затем и температур, в трубном пучке.

Умные люди подсказали, что необходимо воспользоваться пористым телом. Подскажите что это такое, где почитать и, вообще, с чего начать.

[Bonusfrag 104]

про пористое тело можно почитать в книге Алямовского про SW Flow Simulation ( CosmosFloworks ).

Но мне кажется, что вам он оно не подойдет...

и я не уверен, что в SW Flow Simulation есть двухфазность...

даже если есть - то это будет нетривиальная вещь - конденсирование внутри пористого тела...

всё будет зависеть от того, заложена такая возможность в модель, или нет...

[konstantinm 0]

про пористое тело можно почитать в книге Алямовского про SW Flow Simulation ( CosmosFloworks ).

Но мне кажется, что вам он оно не подойдет...

Пористое тело не подойдет?

и я не уверен, что в SW Flow Simulation есть двухфазность...

даже если есть - то это будет нетривиальная вещь - конденсирование внутри пористого тела...

всё будет зависеть от того, заложена такая возможность в модель, или нет...

А в STAR-CCM+ есть такая возможность?

[Bonusfrag 104]

про стар не знаю.

по остальному:

ну допустим, вы эти буковки S (массивы трубок) нарисуете пористым телом.

далее важна площадь трубок суммарная, и не факт, что вы сможете связать это с пористостью, которая, насколько я знаю, некий безразмерный параметр...

Ну и фазовый переход внутри пористого тела... сложная штука.

Имхо - без рисования всей системы целиком вам не обойтись. Разве что трубки можно сделать твердотельными с ГУ "температура" на них.

А это - много ячеек = много времени и много памяти.

(ну м.б. попробовать тонкий слой с небольшим кол-вом трубок...) - т.е. псевдо-двухмерный, с двумя плоскостями симметрии или ГУ "периодическое".

Но пока я в этих вопросах слабоват - подождите ответа более опытных коллег.

[CFDgroup 0]

в принципе, связывать пористость и площадь теплообмена не надо. площадь можно задать отдельным скаляром, или, как они называют в ССМ, field function. для каждой ячейки. а пористость будет отвечать за наброс перепада. другой вопрос - не факт, что в ССМ процесс образования новой фазы можно сделать...если я не прав, представители адапко поправят

Изменено 31 января 2011 пользователем CFDgroup

[Apologist 0]

Честно говоря, сходу не вижу простого пути упрощения задачи. Смоделировать всё напрямую в STAR-CCM+ можно, но задача получится оооооочень тяжеловесной.

Так как по трубкам движется вода, то температура будет неравномерной (и заранее неизвестной) и просто в лоб задать пористость и теплообмен на ней не получится. Также усложняет использование полистости тот факт, что среда будет не однородной (разные коэффициенты пористости в зависимости от направления).

По поводу конденсации. На сколько я понимаю, объём жидкости получается небольшой.Поэтому можно обойтись без фазового перехода, а сделать всё через тонкие плёнки и лагранжевые капли. Нужно только еще дополнительно удостовериться есть ли в STAR-CCM+ модель отрыва капель с плёнки (мне лениво открывать документацию), в STAR-CD точно есть и считается хорошо, такие задачи я делал.

Поэтому хотелось бы комментариев специалистов по моделированию в целом, а там могу проконсультировать реализуемо ли это в STAR-CCM+/STAR-CD или нет. В общем, у меня больше сомнения по возможности применения пористости нежели по конденсированию пара.

На сайте СИНЦ доступна русскоязычная документация по STAR-CCM+, попробуйте посмотреть там, может что-то найдете полезное для себя.

[CFDgroup 0]

анизотропию пористости можно учесть, например, как в работе Ю.А. Маслова. автореферат приложен. вычислительно не должно быть очень дорого.

не знаю насколько вам детально нужно все моделировать, но распределение температуры по трубкам охладителя можно задать примерно. на основе экспериментальных данных или представить аналитически. площадь теплообмена можно просто посчитать удельно на по-ячеечном принципе.

а вот конденсацию, все-таки, советовал бы делать в эйлеровой двухфазке. готовая модель, опять же, в приложенной статье. все сделано на источниках, которые добавляются в каждое из уравнений Н-С.

Maslov.pdf