Задача о распылении воды

[SnowMan 0]

Здравствуйте, инженеры. Я в FS новичок, потому прошу сильно не пинать.

 

Стоит задача, которую хотелось бы рассчитать и визуализировать в FS. Есть емкость с водой, на зеркало которой подается давление (например, поршнем). Под давлением срывает мембрану и вода бъёт из трубок-распылителей. Необходимо рассчитать скорость потока, давление на выходе, а, главное, картину распыления и пятно, оставляемое жидкостью на поверхности (допустим при подвесе данной емкости над землей). В связи с этим есть вопросы.

 

1. Возможно ли вообще такое смоделировать в FS?

2. С чего начать? Какие методики здесь помогут?

3. Возможно, у кого-либо была подобная задача, потому с удовольствием выслушаю любой совет.

 

Всем привет из Сибири 

[Degen1103 25]

С чего начать? Какие методики здесь помогут?

 

 

Начать желательно с изучения литературы по распыливанию жидкости (напр, Пажи) и по свободным струям (хотя бы и Альтшуль). Имеется много опытных данных по струйным форсункам, дальнобойности пожарных и оросительных стволов, длине компактной части струи и площади орошения. Наверняка можно быстро разобраться, даже в ПАХТе должно быть.

 

А так задача очень непростая. FS свободные струи вообще не считает, только затопленные

Изменено 23 декабря 2015 пользователем Degen1103

[SnowMan 0]

Благодарю. Книги Пажи скачал, действительно очень интересно и по теме. Не понял только, что такое ПАХТ...

 

То есть струи должны находиться внутри какой-либо оболочки? Примерно так?

 

 

[a_schelyaev 367]

http://tesis.com.ru/infocenter/downloads/flowvision/fv_es15_9.pdf

[Degen1103 25]

Вот-вот, спасибо! Реально очень сложный процесс, тут и турбулентность, и капиллярные эффекты, и разного рода неустойчивости...

 

Солиду тут не помогут никакие оболочки. Если стоит практическая задача - не мучайтесь, копните лучше литературу. Для большинства задач по распылу/орошению опытных данных достаточно. 

[HFL 34]

http://tesis.com.ru/infocenter/downloads/flowvision/fv_es15_9.pdf

Таки решили обратно перейти к описанию дисперсной фазы Лагранжем ?

 

 

... в перспективе, делает возможным перевод этих капель в Лагранджевы координаты для дальнейшего расчета (вторичный распад и испарение) по законам дисперсной фазы... 

 

[a_schelyaev 367]

Таки решили обратно перейти к описанию дисперсной фазы Лагранжем ?

Нет, в данном случае это чистый VoF.

Чистый Лагранж нас интересует только для определенного интервала размерностей капель/частиц.

[SnowMan 0]

Опять прошу совета.

А для проектирования форсунки сплошного орошения (желательно тонкораспыленной водой) эффективнее использовать FlowSimulation или FlowVision? Интересует визуализация распыла, дабы избежать "мертвых" зон орошения.

[a_schelyaev 367]

Тут нужно понимать, что придется разрешать сеткой поток, чтобы поймать первичный распад. На каплю ячейки три, как минимум по диаметру. Поэтому в таком приближении можно смотреть или ближнее от форсунки поле или же секторную задачу в 2 градуса примерно.

Если у вас стоят закручивающие лопатки, то сектор придется увеличить со всеми вытекающими.

Задача вырастет до нельзя.

Вопрос - вы что хотите ловить?

[SnowMan 0]

Емкость с водой находится на расстоянии 3 метров над землёй. Соответственно, на отметке 0,00 мне необходимо получить окружность сплошного орошения с диаметром капель около 100 мкм. Размер капель на выходе не особо важен.

 

Закручивающих лопаток возможно и не будет, а будет стационарная форсунке с принципом соударения струй.

[vl 327]

а собственно какую задачу надо решить при моделировании процесса?

Получить окружность сплошного орошения? Тогда просто считайте в VoF и забейте на моделирование капель.

[a_schelyaev 367]

Это делается еще проще. Считается объем жидкости внутри форсунки, а потом пускаем линии тока с возможностью задавать массу частиц или частицы в режиме one-way-coupling, как угодно, и получаем сектор распыла.

Прикладываем к экрану транспортир...