Температура при расчете дросселя в CFX

[webD2014 0]

Доброго времени суток, Ув. форумчане! Помогите пожалуйста разобраться с проблемой расчета температуры после дросселирования газа. В своей эксперементальной задаче я взял трубу длинной 1 м, в которой находится дроссельная шайба - d = 3.5 мм. После дросселирования температура газа должна падать, а в моих расчетах такого не происходит, но при этом значения скорости, давления соответствуют логике и здравому смыслу. 

Моя модель состоит из одного домена - газ. Для ускорения расчета делаю модель только для половины трубы. Материал газа создан в CFX используя тип вещества Fixed Mixture. Fluide Model - Thermal Energy (пробовал считать с Total Energy но идет обрыв решения после 2 итерации), турбулентность - k-epsilon, включена в домен Buoyancy Model. 

Граничные условия: на входе Static Preasure + Static Temperature; на выходе Mass Flow Rate. Пробовал задавать на входе Normal Speed, а на выходе Mass Flow Rate (читал, что так сходимость лучше); пробовал на входе ставить Opening + Static Pres. Dirn.

При всех этих вариантах данные по скорости, давлению, расходу логично правильные, а вот с температурой что то не так. Подскажите пожалуйста в чем может быть проблема, что я не так делаю. Заранее всем благодарен! Большое спасибо!

[kristeen 355]

Попробуйте просчитать с веществом Air Ideal Gas и моделью Total Energy.

 

Я бы ставил на входе Total Pressure или Mass Flow Rate, на выходе = Static Pressure. 

[JOKUS 0]

Лет 7 назад считали подобную задачу. И так же температура не менялась.

По-моему, решили проблему, сделав расчёт не на идеальном газе, а на модели Редлиха-Квонга.

[webD2014 0]

Ув. форумчане, большое спасибо за Ваши ответы. Пробовал с Total Energy, результаты лучше (на входе Total Pressure + Т, а на выходе  Mass Flow Rate). Но это срабатывало, когда есть переход из трубы меньшего диаметра в больший. Но на шайбе, к сожалению почему-то не срабатывает. 

 

Для модели Редлиха-Квонга я так понимаю нужно создавать реальный газ?

Большое спасибо!

[an_rushin 128]

Но на шайбе, к сожалению почему-то не срабатывает. 

 

 

не может такого быть :))) CFX достаточно недешев, чтобы позволить себе ошибки в уравнении бойля-мариотта.

не могли бы вы поделиться своим *.cfx?

[webD2014 0]

 

Но на шайбе, к сожалению почему-то не срабатывает. 

 

 

не может такого быть :))) CFX достаточно недешев, чтобы позволить себе ошибки в уравнении бойля-мариотта.

не могли бы вы поделиться своим *.cfx?

 

Спасибо большое за ответ! Ниже ссылка на файлы. Возможно я что-то не так делаю (уже несколько месяцев пытаюсь решить эту задачу, перепробовал массу вариантов), картинка примерно такая же с разными вариациями условий, газов. Даже уже на шайбе что-то охлаждается, а дальше все равно идет нагрев газа. Что с этим может быть? Большое спасибо!

https://yadi.sk/d/zLe3rLomeMd8f

[an_rushin 128]

хотелось бы кое-что уточнить.
как с технической точки зрения реализовать 25 м/с на выходе, блокируя сообщение с внешним миром? предположим, вы установите на выходе компрессор, но условия "за компрессором", т.е. давление и температура будут так же граничными условиями, а по вашей задаче только мгновенный ускоритель.
трубка адиабатная, на выходе только условие скорости, куда же деваться энергии в случае идеального газа?

я попробовал три варианта, один ваш, один свой, где поменял выход с Outlet на Opening и поставил условием атмосферное давление и температуру 20°С (ну что-то отличное от 50°С на входе). разумеется, температура газа изменилась.
еще один вариант попробовал с условием скорости на выходе V=250 м/с и что видим? темпаратура после дросселя не меняется (чуть более светлый оттенок из-за неоконченного рассчета, но цвет сгустится, если решать дольше).

сетка просто ужасная :) сделайте хоть подобие погранслоя и сгустите немного ячейки, смотреть больно :)

поправьте меня, если наговорил чепухи :)))

Изменено 1 февраля 2015 пользователем an_rushin

[webD2014 0]

хотелось бы кое-что уточнить.

как с технической точки зрения реализовать 25 м/с на выходе, блокируя сообщение с внешним миром? предположим, вы установите на выходе компрессор, но условия "за компрессором", т.е. давление и температура будут так же граничными условиями, а по вашей задаче только мгновенный ускоритель.

трубка адиабатная, на выходе только условие скорости, куда же деваться энергии в случае идеального газа?

я попробовал три варианта, один ваш, один свой, где поменял выход с Outlet на Opening и поставил условием атмосферное давление и температуру 20°С (ну что-то отличное от 50°С на входе). разумеется, температура газа изменилась.

еще один вариант попробовал с условием скорости на выходе V=250 м/с и что видим? темпаратура после дросселя не меняется (чуть более светлый оттенок из-за неоконченного рассчета, но цвет сгустится, если решать дольше).

сетка просто ужасная :) сделайте хоть подобие погранслоя и сгустите немного ячейки, смотреть больно :)

поправьте меня, если наговорил чепухи :)))

Доброе время суток! Я искренне благодарю, Вас за помощь! Большое спасибо! Я просчитал 500 итераций с Вашими параметрами: Рвх 250 бар и Т 50 С, а на выходе Opening P = 1, T = 20. Да, картинка получается гораздо лучше, но в реальной жизни после дросселя, кусок трубы покрывается льдом. Как можно увидеть такую картинку в результатах? Возможно CFX берет картинку для расчета в какой-нибудь определенный момент времени и поэтому если добавить еще 500 итераций, температура еще больше изменится? (Ссылка на файл Результатов https://yadi.sk/d/QVIcsqgReT2q3)

С параметрами Outlet - Normal Speed 25 m/s такой же незначительный перепад температуры и решатель останавливается на 25 итерациях. Сетку я специально сделал очень грубой, чтобы "обкатать" методику и сократить время расчетов, потом я ее сделаю идеальной. Большое спасибо!