Турбулентное и ламинарное течение при изменяющемся диаметре воздуховода

[Entomo 4]

Всем доброго времени суток

 

Я только начинаю осваивать  Star и у меня возник следующий вопрос. Если я правильно понял, для геометрии задается физическая модель. Выбирается скорость на входе и тип течения (ламинарный или турбулентный). А если у меня по тракту движения газа меняется сечение, то может меняться и характер течения - если на протяженном участке тракта большой диаметр - турбулент превращается в ламинар. Но откуда я буду знать в какой именно точке это происходит (я ведь не знаю что там посчитает машина) ? И вообще как учитывать (или как изначально задавать) характер течения в различных точках тракта с разным диаметром ? Мой конкретный расчет приведен на рисунке. Общая физическая модель для геометрии - турбулент. На входе - тоже турбулент. Остальное как бы машина считала сама. Настройки я брал из примера туториала для S-образной трубки. Но там диаметр на всем протяжении одинаковый. Повторю вопрос: как мне учитывать диаметр и характер сечения для моего случая ?  

Изменено 7 октября 2019 пользователем Entomo

[Entomo 4]

19 минут назад, Entomo сказал:

Повторю вопрос: как мне учитывать диаметр и характер сечения для моего случая ?  

 

Приношу извинение - неправильно написал. Имел ввиду : "как мне учитывать диаметр и характер течения для моего случая ?"

Изменено 7 октября 2019 пользователем Entomo

[karachun 2 038]

43 минуты назад, Entomo сказал:

Но откуда я буду знать в какой именно точке это происходит (я ведь не знаю что там посчитает машина) ?

А зачем гадать - посчитайте число Рейнольдса для узкой трубы и для широкой. Скорости можете прикинуть на пальцах или посчитать в CFD в первом приближении с k-e и взять скорости оттуда.

А вообще по Вашему вопросу - я пытался что-то такое сделать в CFX, но там можно включать разные физ. модели только для разных доменов - жидкости не должны смешиваться (например вода внутри батареи - k-e а воздух снаружи - ламинарный). Так что скорее всего придется чем-то пожертвовать - надо решить какая часть домена сильнее влияет на результат и отталкиваться от него.

47 минут назад, Entomo сказал:

если на протяженном участке тракта большой диаметр - турбулент превращается в ламинар

С какого перепуга? Скорость упала но диаметр увеличился, возможно Re даже будет примерно тем же.

[an_rushin 128]

есть еще один способ не описывать характер потока моделью, т.е. считать, как есть. нужно сделать очень плотную сетку и считать laminar. на деле, laminar означает не только не турбулентный поток, а "считать без модели", т.е. почти DNS.

Изменено 11 октября 2019 пользователем an_rushin

[karachun 2 038]

@an_rushin Химия какая-то. По ощущениям и в узкой и в широкой части Re по больше 2300, может там и не полностью установившееся турбулентное течение но переходной режим (Re=10 000 - 100 000) точно есть и можно смело считать хоть k-e хоть SST. Проблема в том что автор по ходу не знает про число Рейнольдса и от этого сам себе придумывает проблемы. Может в этом расчете еще размер сетки не сошелся и какую модель не ставь - результаты не будут очень точными.

В конце концов можно посчитать отдельно трубки и камеру и потом заменить трубки на коэффициент сопротивления и подавать поток сразу в камеру задав ламинарный или турбулентный профиль скорости на входе.

Изменено 12 октября 2019 пользователем karachun

[Entomo 4]

В 12.10.2019 в 13:00, karachun сказал:

@an_rushin ...заменить трубки на коэффициент сопротивления и подавать поток сразу в камеру задав ламинарный или турбулентный профиль скорости на входе.

А как в Star посчитать поток если на участке установлена ситоткань ?  То есть воздух сетчатая ткань пропускает - это большое количество мелких отверстий, но  сопротивление в этом месте существенно больше если бы такого препятствия не было. Как в Star это реализуется ? Что-то с ходу в мануале пока не нашел

Изменено 16 октября 2019 пользователем Entomo

[karachun 2 038]

1 час назад, Entomo сказал:

но  сопротивление в этом месте существенно больше если бы такого препятствия не было

Должно быть наоборот, наверное запятую забыли или в оборотах речи запутались. С тканью сопротивение выше чем без нее.

1 час назад, Entomo сказал:

Как в Star это реализуется ?

В CFX можно создать между двумя телами интерфейс и задать в нем к-т сопротивления ζ, сам к-т можно посчитать по справочнику Идельчика и в самой программе может быть встроенный калькулятор для некоторых распространенных типов препятствий, основанный на том же Идельчике. Можно упростить задачу и приложить к-т сразу на вход или выход. Или вручную (dP=ζ*rho*V_ave^2/2) по результатам расчета найти потерю давления и уменьшить на эту величину перепад давления.

Изменено 16 октября 2019 пользователем karachun

[Entomo 4]

23 минуты назад, karachun сказал:

Должно быть наоборот, наверное запятую забыли или в оборотах речи запутались. С тканью сопротивение выше чем без нее.

 

Да, да, Вы меня правильно поняли

25 минут назад, karachun сказал:

Можно упростить задачу и приложить к-т сразу на вход или выход. 

Как в Star задать коэффициент сопротивления на выходе из сосуда ? 

[karachun 2 038]

55 минут назад, Entomo сказал:

Как в Star задать коэффициент сопротивления на выходе из сосуда ?

Чего не знаю, того не знаю, со Star-CCM+ не работал, так что даю только общие советы.

Попробуйте спросить на официальном форуме.

https://community.sw.siemens.com/s/topic/0TO4O000000MikhWAC/cae-simulation-simcenter-starccm-forum

или на cfd-online

https://www.cfd-online.com/Forums/siemens/