Распространение возмущений в трубопроводе

[Борман 2 385]

Имеется прямолинейная труба, по ней течет газ с известным расходом и давлением. Фактически одномерная задача. На входе трубы вносится возмущение в виде малого скачка давления (ну или возмущение вида dP*sin wt). Я своим недалеким умом пнимаю, что это возмущение будет распросраняться по трубе, причем задача останется одномерной. Интересует значение давления в тои или интом сечении трубопровода в тот или иной момент времени.

Может ли такая задача задача решена в ANSYS с применением, например, PIPE-элементов ? Полагаю, что нет, посколку нет степени свободы "давление". А как можно ?

PS. 3D постановку в CFX просьба не предлагать. Не поверю, что нет простого решения.

[Гость suvorov.as]

... это возмущение будет распросраняться по трубе, причем задача останется одномерной. Интересует значение давления в тои или интом сечении трубопровода в тот или иной момент времени.

Возмущение будет распространятья в виде двух волн, в трубе и в газе. Вас какое интересует?

В принципе, можно решить эту задачу в механике в двумерной постановке осесиметричными акустическими элементами (газ) в паре с осесиметричными элементами пластин (труба).

[Борман 2 385]

Возмущение будет распространятья в виде двух волн, в трубе и в газе. Вас какое интересует?

В конечном итоге интересует колебания трубы-оболочки, но если бы я это написал, то мне тут же посоветовали бы мультидисциплинарную 3D постановку с миллиардом элементов.

Промежуточная задача - определение давления газа в точке трубы в любой момент времени. Дальше я уж придумаю что-нибуьдь, чтобы не доводить до неприподъемной задачи.

В принципе можно решить эту задачу в механике в двумерной постановке осесиметричными акустическими элементами (газ) в паре с осесиметричными элементами пластин (труба).

Можно попробовать... но в конечном итоге, полагаю, у меня будет не прямолинейная труба, а достаточно сложная трубопроводная система.

Начинаю с простого...

[Гость suvorov.as]

Начинаю с простого...

Будет сложность с отражением волны в металле от границ расчетной области. Предится потери вводить или другие хитрости.

Промежуточная задача - определение давления газа в точке трубы в любой момент времени. Дальше я уж придумаю что-нибуьдь, чтобы не доводить до неприподъемной задачи.

Самое простое - это решить одномерное волновое уравнение Fxx=Ftt/c^2 с вашими граничными условиями.

[Борман 2 385]

Fxx=Ftt/c^2

F - это что за функция ? Скорость ? Полагаю в моёй задаче уравнение движения не содержит давления. Они там разделились, или как как там правильно говорить....

[Гость suvorov.as]

F - это что за функция ?

Хотите давление, хотите потенциал скорости.

[soklakov 1 477]

Вот, к примеру, импульсное воздействие на трубу.

Там, правда, еще перегородка резино-воздушная, у Вас ее просто не будет.

Элементы Fluid30. У них есть степень свободы давление.

У Вас, я так понимаю, планируется разветвленный трубопровод. Как насчет одного элемента на все сечение? Фактически, сведение задачи к одномерной.

[Борман 2 385]

Как насчет одного элемента на все сечение? Фактически, сведение задачи к одномерной.

Кстати это идеяю. У вас ведь по большому счету получилась одноосная задача. Если я вопользуюсь вашим советом, то, если я воткну тройник, возмущение уйдет вбок ? Одного элемента хватит ?

[soklakov 1 477]

Борман , приведенная задача не одноосная, там перегородка несимметричная, ее просто не видно, но для Вашей задачи это не важно. А в тройнике да, должна разбежаться в стороны. Насчет одного элемента: может быть, понадобятся узлы, не лежащие на границе, хотя бы по одному на сечение. Это не сильно поднимет размерность задачи. Но кажется, это не понадобится. В любом случае - лучше попробовать, чем рассуждать.

[Борман 2 385]

Да я что-то начал разбираться... просто никогда не решал ничего с fluid. Слету не получилось. Сегодня буду читать хелп.

[Гость suvorov.as]

Да я что-то начал разбираться... просто никогда не решал ничего с fluid. Слету не получилось. Сегодня буду читать хелп.

Во fluid одна степень свободы - давление. Нагрузка в случае флюида ставится объемным источником "flow" (аналог силы для структурных элементов). Только сила - вектор, а объемный источник - скаляр. Для того, чтобы соединить флюид со структурой, к дфухфазным узлам флюида нужно приложить Fluid structure interaction.

[Борман 2 385]

Я так понял, что акустический анализ предназначен для неподвижных жидкостей, о чем явно написано в Theory Reference - Acoustic Fluid Fundamentals - Governing Equations

[Гость suvorov.as]

У вас в задаче гидроудар? Если да, то акустическое приближение вполне подойдет.

Гидродинамической скоростью потока тогда можно и принебречь поскольку она существенно меньше скорости звука, с которой распространяется "энергия гидроудара".

Или у вас какая то другая задача?

[Борман 2 385]

Низкоамплитудные высокочастоные колебания давления.

[Гость suvorov.as]

Низкоамплитудные высокочастоные колебания давления.

Тогда нормально должно быть. Это и есть акустика

Я так понял, что акустический анализ предназначен для неподвижных жидкостей, о чем явно написано в Theory Reference - Acoustic Fluid Fundamentals - Governing Equations

Пренебрегите основным стационарным потоком. И считайте в постановке трубы, заполненой жидкостью, в которой пульсирует источник.

[soklakov 1 477]

Я так понял, что акустический анализ предназначен для неподвижных жидкостей, о чем явно написано в Theory Reference - Acoustic Fluid Fundamentals - Governing Equations

Там сказано "There is no mean flow of the fluid." Поток не имеет значения - пренебрежимо мал.

[Борман 2 385]

Поток не имеет значения - пренебрежимо мал.

В этих случаях пишут insignificant.

[soklakov 1 477]

Борман , ок! не считайте)

[Борман 2 385]

Я чот не понял... Разве нельзя поженить двумерный FLUID c балочным элементом через интерфейсный KEYOPT ? Только PLANE чтоль ?

[Гость suvorov.as]

Я чот не понял... Разве нельзя поженить двумерный FLUID c балочным элементом через интерфейсный KEYOPT ? Только PLANE чтоль ?

Можно поподробней? Ничего не понял.