Гидростатическое давление

[Konstantin88 0]

Здравствуйте.

Имеется следующая задача: Есть резервуар высотой 3 метра, сбоку этого резервуара есть канал, через который вытекает вода.

<noindex>http://pixs.ru/showimage/PICpng_6828376_8037947.png</noindex>

Необходимо промоделировать истечение через малый канал.

Граничные условия: На верхней поверхности резервуара задаётся атмосферное давление, т.е. считаем, что он заполнен до краёв и уровень жидкости в нём не меняется.

В выходном сечении малого канала я ставлю граничное условие pressure outlet. Величину статического давления задаю 30000 Pa, т.к. высота резервуара 3 м.

Указываю величину и направление ускорения свободного падения.

Таким образом, задача сводится к моделированию истечения воды под собственным весом.

Вопрос:

1) правильно ли я действую (задаю граничные условия)?

2) После проведения нескольких сот итераций (с вышеупомянутыми ГУ) я получаю перепад давления от вершины резервуара до его дна в несколько сот паскалей, а по идее перепад давления должен быть линейным и составлять ~30 kPa. В чём может быть проблема?

[Konstantin88 0]

Добрый день, Константин.

Берите модель VOF. Два материала: воздух и воду. Воздух в верхней части бака.

В опции Operation Condition задайте только ускорение свободного падения (-9.81, т.е. вниз),

остальное по дефолту

На верхней границе - Pressure_inlet, все по дефолту.

На выходе - Pressure_Outlet, всё по дефолту.

Так как Вы задали ускорение -9.8, то под действием тяжести жидкость начнет вытекать.

Если хотите остановиться на своей модели, то уберите 30000 Pa.

На выходе тоже будет атмосферное давление, т.е. добавок никаких не надо.

С уважением, Герман.

German_psv, спасибо за ответ. Про VOF с самого начала думал, но уж очень не хотелось её использовать =) хотя по первым прикидкам гидростатическое давление адекватное.

Просто это очень упрощенная модель более сложной задачи, в которой свободная поверхность как таковая не интересна для исследования. Уровень свободной поверхности всё время постоянен.

Вот и хочется найти более простое решение, к тому же VOF модель решается в нестационарном приближении, если я не ошибаюсь?

[Konstantin88 0]

Здравствуйте, German_psv.

Правильно ли я понимаю, что при моделировании течения с такими ГУ (первый пост, без модели VOF) такой случай соответсвует простому истечению из резервуара, а как быть тогда когда канал продолжается дальше? Если задать на выходе линейно изменяющееся (по высоте) статическое давление, то течния как такового быть не должно....

Просто я знаю гидравлический напор на всей конструкции, но моделирую только часть геометрии. Правомерно ли будет задать избыточное давление на верхней границе, с целью промоделировать этот напор?

Изменено 28 мая 2013 пользователем Konstantin88

[Konstantin88 0]

Добрый день, Константин.

Да, так будет правильно.

С уважением, Герман

Герман, спасибо.