Истечение воздуха из сопла-Fluent

[catherin 0]

Добрый день!

Не судите строго, с Fluent-ом работаю не так давно.

Задача такая - газ вытекает через узкое отверстие (как на рисунке - по ссылке <noindex>http://alexandr4784.narod.ru/sdvtpdf2/stgl02_26.pdf)</noindex>

Собственно хотела проверить формулу для скорости истечения газа из сопла ( т.к. в эксперименте, который проводила - перепад давлений получился на порядок меньше).

Применяла следующие настройки:

density-based solver

transient

planar (2D)

standard k-e model, standard wall functions

materials: ideal gas

На входе задаю массовый расход газа, на выходе - давление.

В итоге : по теоретическим расчетам имею перепад давлений 0,06кгс/см2, в модели - 0,05. Что в принципе по порядку близко.

Но вот скорость на выходе - по теоретическому расчету - 76м/с, в модели - 3,3 м/с.

И расход( что массовый, что объемный ) на входе и выходе отличается в разы (на картинке).

Что может быть не так?? Подскажите пожалуйста.

[Yuri69 1]

Выложите cas-файл для конкретики...

[catherin 0]

Поменяла настройки - pressure -based, steady, k-epsilon. Pseudo-transient. (ideal gas)

Проверяю массовый расход на входе и выходе - разница 0,5%. Все равно многовато.

И еще вопрос.

Я задаю на входе массовый расход газа. Т.к. модель сжимаемая-выбираю Ideal gas. Чтобы с теорией сравнить , мне нужно знать плотность газа начальную. Как она определяется в Ansys Fluent?

И еще - задала operating pressure как среднее давление по модели (избыточное) - корректно ли это?

Soplo.zip

[Yuri69 1]

У меня дисбаланс расхода на входе и выходе составил около 0.007%:

Mass Flow Rate (kg/s)

-------------------------------- --------------------

pressure-outlet -4.2922817e-05

vel-inlet 4.2926011e-05

---------------- --------------------

Net 3.1941454e-09

Ваши настройки немного изменил - см. прилагаемые файлы.

Soplo.zip

[catherin 0]

Загрузила ваш файл. Запустила расчет (инициализация - по velocity inlet - calculate. Больше ничего не трогала в настройках) Расхождение 0,3% по массовому расходу и не очень нравится картинка со статическим давлением.

И все-таки вопрос - как для идеального газа плотность на входе определить? - она уже исходя из расчета получается (в данном случае 2,1194кг/м3) ?

[Yuri69 1]

1) Вообще-то дисбаланс =(5.38e-8/4.29e-5)*100%=0.12%

2) Да, плотность " уже исходя из расчета получается". Кстати, при скоростях среды <100м/с задачу можно решать в несжимаемой постановке (density=constant)

3) По статическому давлению:

- зона разрежения в цилиндрическом насадке - это нормально и вполне гидравлично ))

- добавьте к расчетной области объем в виде цилиндра или усеченного конуса, охватывающий струю, длиной 8-10 диаметров отверстия, и уже на границе этого объема выставляйте условие p=0.

[catherin 0]

>>- добавьте к расчетной области объем в виде цилиндра или усеченного конуса, охватывающий струю, длиной 8-10 диаметров отверстия, и уже на границе этого объема выставляйте условие p=0.

Не подскажете, как это сделать?

(Изучаю Fluent самостоятельно. Каждый шаг - поиск)

[Yuri69 1]

Так же как и ранее вы создавали геометрическую модель. Просто дополните областью, обнимающей струю.

[catherin 0]

У меня так и не получилось задать этот объем(. Если я рисую его в геометрии -он будет влиять на расчет?

И - возникла необходимость посчитать параметр успедненный по объему. Может кто сталкивался? Перерыла интернет - не могу найти подобное.

Смысл такой -есть диаметр таблетки излучения ультразвука. мне нужно посчитать среднюю скорость -по выделенному объему.

[Yuri69 1]

1) Хм-м, тогда попробуйте использовать для этой цели второй канал, или его первую половину...

 

2) Усреднение по объему: Results->Reports->Volume Integrals->Report Type=Volume-Average, Fiel Variable=Velocity и т.д.

[catherin 0]

2) Могу посчитать только среднее по объему solid (у меня одна cell zone). Можно ли добавить подобласть, которая бы не влияла на расчет -но отображалась бы в cell zones?

 

>>1) Хм-м, тогда попробуйте использовать для этой цели второй канал, или его первую половину...

Если честно, не понимаю, о чем вы. Можете привести пример -как включить подобласть? Буду очень признательна.

[Yuri69 1]

Если честно, не понимаю, о чем вы. Можете привести пример -как включить подобласть? Буду очень признательна.

Ну у вашей cad-модели на рисунке выше через отверстие газ поступает в среднюю полость(?)

Вот я про нее и говорю. Т.е. берете и отсекаете у cad-модели все лишнее (это нужно делать на во флюенте, а в пакете, в котором создаете геометрическую модель).

[catherin 0]

У меня так и не получилось задать этот объем(. Если я рисую его в геометрии -он будет влиять на расчет?

И - возникла необходимость посчитать параметр успедненный по объему. Может кто сталкивался? Перерыла интернет - не могу найти подобное.

Смысл такой -есть диаметр таблетки излучения ультразвука. мне нужно посчитать среднюю скорость -по выделенному объему.

Я этот объем имела ввиду. (который выделен желтым). Можно ли нарисовать его -как подобласть,не влияющую на расчет- и потом по ней посчитать среднюю по объему скорость?

[Yuri69 1]

Струя должна оказаться полностью внутри подобласти, т.е. d_подобласти>d_отверстия...

Чтобы подобласть появилась в списке зон для осреднения ее нужно создать отдельно при генерации сетки в Гамбите

(как это сделать в Ansys Mesning-е не знаю).

 

Насчет влияния на результаты расчета-нужно проверять...