Перепад давления

[Doomed 0]

Al2017

,

потери давления (они же - перепад) с подводом теплоты считаются по тем же формулам, что и без подвода. Только учитываешь изменение плотности и вязкости. Ансис тут ни при чем.

З.Ы. очень многие люди, притом достаточно взрослые и богатые, относятся к CFD очень легкомысленно, считая и порой не напрасно, что кроме "веселых картинок" эти расчеты ничего не дают. А все от того, что многие CFD расчетчики, что то посчитали на ансисе или другой программе и выдают это за верный результат. Тогда как совершенно необходимо еще до расчета заранее по аналитическим зависимостям прикинуть какой должен получится ответ. В большинстве задач это возможно. Где невозможно - есть свои способы доказательства качества решения. И без этого нельзя обойтись. Так что сначало развебиресь, что же вы должны получить, хотя бы примерно, приближенно, а потом уже выясяйте тонкости CFD моделирования и пользования ансисом.

Пожалуйста, не обижайтесь на эти слова, но это основы грамотного расчета с помошью CFD. Все остальное - именно "веселые картинки".

З.З.Ы не думайте, что я вас посылаю). напишите как вы считали потери давления(и приведите формулы) и в чем трудность расчета с подводом тепла. Я постараюсь помочь.

[Al2017 1]

Без подвода теплоты: На входе задаю массовый расход (рассчитанный через объёмный). На выходе задал среднее статическое давление (я брал атмосферное). Характеристики стенок оставил стандартными. Немного изменил плотность воды (взял при 20 градусах цельсия). После того как нашёл число Рейнольдса для моего случая выбрал модель расчёта SST для турбулентного течения. По формуле Дарси — Вейсбаха нашёл потери давления. При расчёте в ансис значение сошлось с погрешностью в 4% (в SSt), в K-E погрешность вышла 8%.

С подводом теплоты: Начальный этап схож с предыдущим, но вмсето изотермического установлен Total Energi. На входе в трубу установил Static Temperature 293К, а на стенке задал Heat Transfer Coefficient, Outside Temperature в 363К (не стал возиться пока с фазовым переходом) и коэффициент теплоотдачи (в моём случае 7226), найденный через нусельту и число прандля (выбрал формулу, когда 0,5<Pr<5. У меня Pr примерно 1 получилось). Как доберусь до машины, ещё проверю перепад температур (формула Ньютона-Рихмана, если не ошибаюсь тут в помощь).

Внутренний диаметр трубы очень мал, всего 1 см, а длина 5 метров. Массовый расход вышел 0,3917935.

Пока воз забежал в библиотеку и знакомлюсь поближе с работами Ривкина и Кутателадзе... Идельчик мне уже неделю помогает, но полностью с ним ознакомиться пока не успел.

PS я понимаю, что во многом могу ошибаться и сносно отношусь к критике, уж лучше её услышать и исправиться, чем всю жизнь потом ошибки делать. Ведь я понимаю, что у меня ещё огромное количество пробелов в этой области.

Doomed, огромное спасибо вам за помощь и терпение =)

Изменено 24 мая 2012 пользователем Al2017

[Doomed 0]

Ты молодец, делаешь все правильно. На мой взгляд, в ансисе ты граничные условия задал верно (я бы дел так же). Не забудь задать свойтва воды зависимыми от температуры. Это обязательно.

Было бы неплохо привести сетку и все таки сделать трубу длиной не 5 метров, а немного больше, чтобы исключить влияние входа/выхода. подвод тепла можно по прежнему делать только на участке в 5 метров, и перепад давления смотреть на этом же участке. Погрешность в 4% - это очень неплохой результат. К-е немного хуже, но так и должно быть, так как она описывает пристеночные течения хуже чем SST, а потери именно в пристенке в основном и сидят.

Теперь по поводу аналитики.

Да, формула дарси-вейсбаха - как раз то, что надо. Заметь, тут присутствует плотность и коэфициент лямбда. Оба зависят от температуры воды. в первом приближении можно посчитать так:

зная температуру воды на входе в обогреваемый участок и подвод тепла, можно посчитать температуру на выходе. Возьми стреднее арифметическое и считай, что у тебя в трубе течет вода с такой температурой. С учетом этого пересчитай свойства воды и потери давления на участке. Это довольно грубой приближение, но уже по нему можно сказать - вырастут потери или уменьшаться.

Для более точного расчета условно разбей трубу на, допустим, 4 участка. И на каждом учатске посчитай потери как описано выше. Потом сложи. Все должно получится!

[Al2017 1]

Спасибо большое.

Изменено 31 мая 2012 пользователем Al2017

[striven 0]

Подскажите пожалуйста, как правильно задавать в качестве рабочего тела смесь газов (без учета подогрева стенки).