Ansys 2024 Fluent Fluid Simulation programinės įrangos vartotojo vadovas

2 SKYRIUS. PLOKŠČIŲ PLOKŠČIŲ RIBŲ SLUOKSNIS

Tikslai

• Geometrijos kūrimas „Ansys Workbench“, skirtas „Ansys Fluent“.
• Ansys Fluent nustatymas laminariniam pastoviam 2D ​​planariniam srautui
• Mesh nustatymas
• Ribinių sąlygų pasirinkimas
• Vykdomi skaičiavimai
• Sklypų naudojimas gautam srauto laukui vizualizuoti
• Palyginkite su teoriniu sprendimu naudojant Mathematica kodą

Problemos aprašymas
Šiame skyriuje mes naudosime Ansys Fluent, kad ištirtume dvimatį laminarinį srautą ant horizontalios plokščios plokštės. Laikoma, kad plokštės dydis tarpatramio kryptimi yra begalinis, todėl srautas yra 2D, o ne 3D. 1 m ilgio plokštės įleidimo greitis yra 5 m/s, o laminariniam modeliavimui naudosime orą kaip skystį. Nustatysime greitį profiles ir sklypas profiles. Pradėsime nuo modeliavimui reikalingos geometrijos kūrimo.

„Ansys Workbench“ paleidimas ir „Fluent“ pasirinkimas

1. Pradėkite paleidę Ansys Workbench. Dukart spustelėkite Fluid Flow (Fluent), kuris yra įrankių dėžutės dalyje Analysis Systems.
   „Ansys DesignModeler“ paleidimas
2. Ansys Workbench dalyje Projekto schema pasirinkite Geometrija. Dešiniuoju pelės mygtuku spustelėkite Geometrija ir pasirinkite Ypatybės. Skiltyje „Išplėstinės geometrijos parinktys“ schemoje A2: geometrija ypatybės pasirinkite 2D analizės tipą. Dešiniuoju pelės mygtuku spustelėkite „Geometry“ projektų schemoje ir pasirinkite Paleisti naują „DesignModeler“ geometriją. „DesignModeler“ meniu kaip ilgio vienetą pasirinkite Vienetai>>Milimetras.
3. Tada mes sukursime geometriją „DesignModeler“. Pasirinkite XYPlane iš medžio kontūro kairėje DesignModeler pusėje. Pasirinkite Pažvelgti į eskizą Spustelėkite skirtuką Eskizas medžio kontūre ir pasirinkite eilutę skSketchool. Nubrėžkite horizontalią 1,000 mm ilgio liniją nuo pradžios į dešinę. Įsitikinkite, kad pradėdami brėžti liniją, pradžioje turite P. Be to, įsitikinkite, kad išilgai linijos yra H, kad ji būtų horizontali, o eilutės pabaigoje - C. Eskizų parinktyse pasirinkite Matmenys. Spustelėkite liniją ir įveskite 1000 mm ilgį. Nubrėžkite vertikalią 100 mm ilgio liniją, pradedant nuo pirmosios horizontalios linijos pabaigos. Įsitikinkite, kad pradėdami eilutę turite P, o vertikalią liniją – V. Tęskite horizontalia 100 mm ilgio linija į kairę nuo pradžios, po kurios eina kita vertikali 100 mm ilgio linija. Kita linija bus horizontali, 100 mm ilgio, pradedant nuo buvusios vertikalios linijos galinio taško ir nukreipta į dešinę. Galiausiai uždarykite stačiakampį 1,000 mm ilgio horizontalia linija, prasidedančia 100 mm virš pradžios ir nukreipta į dešinę.
4. Spustelėkite skirtuką Modeliavimas, esantį eskizų įrankių dėžėse. Meniu pasirinkite Concept>> Surfaces from Sketches. Control pasirinkite šešis stačiakampio kraštus kaip pagrindinius objektus ir pasirinkite Taikyti skiltyje Išsami informacija View. Įrankių juostoje spustelėkite Generuoti. Stačiakampis tampa pilkas. Dešiniuoju pelės mygtuku spustelėję grafikos langą pasirinkite Zoom to Fit ir uždarykite DesignModeler.
5. Dabar „Ansys Workbench“ dalyje „Project Schematic“ dukart spustelėsite „Mesh“, kad atidarytume „Meshing“ langą. Tinklelio lango kontūre pasirinkite Mesh. Dešiniuoju pelės mygtuku spustelėkite ir pasirinkite Generuoti tinklelį. Sukuriamas šiurkštus tinklelis. Grafikos lango apačioje pasirinkite Unit Systems>>Metric (mm, kg, N …). Meniu pasirinkite Mesh>> Controls>> Face Meshing. Spustelėkite geltoną sritį, esančią šalia geometrijos, esančios skiltyje „Detali informacija apie veido tinklelį“. Grafikos lange pasirinkite stačiakampį. Išsamioje „Veido tinklelio“ dalyje spustelėkite mygtuką Taikyti geometrijai. Meniu pasirinkite Mesh>> Controls>> Sizing ir pasirinkite Edge virš grafinio lango. Pasirinkite 6 stačiakampio kraštus. Spustelėkite „Taikyti geometriją“, esantį „Išsami informacija apie briaunų dydį“. Skiltyje „Details of Edge Sizing“ esančiame apibrėžime pasirinkite elemento dydį kaip tipą, 1.0 mm elemento dydžiui, užfiksuokite kreivumą kaip ne ir Hard kaip elgesį. Pasirinkite antrąjį poslinkio tipą ir kaip poslinkio koeficientą įveskite 12.0. Pasirinkite trumpesnį viršutinį horizontalų kraštą ir pritaikykite šį kraštą su Reverse Bias. Meniu spustelėkite Pagrindinis>> Generuoti tinklelį ir kontūre pasirinkite Mesh. Baigtas tinklelis rodomas grafiniame lange.
   Kodėl sukūrėme šališką tinklelį?
   Dabar ketiname pervardyti stačiakampio kraštus. Pasirinkite kairįjį stačiakampio kraštą, dešiniuoju pelės mygtuku spustelėkite ir pasirinkite Create Named Selection. Įveskite įvado pavadinimą kaip pavadinimą ir spustelėkite mygtuką Gerai. Pakartokite šį veiksmą dešiniajam vertikaliam stačiakampio kraštui ir įveskite pavadinimo lizdą. Sukurkite pavadinimą apatiniam ilgesniam horizontaliam dešiniajam kraštui ir pavadinkite jį siena. Galiausiai valdykite ir pasirinkite likusius tris horizontalius kraštus ir pavadinkite juos idealiomis sienomis. Ideali siena yra adiabatinė ir be trinties siena.
6. Priežastis, kodėl naudojamas neobjektyvus tinklelis, yra ta, kad mums reikia smulkesnio tinklelio arti sienos, kur sraute yra greičio gradientai. Taip pat įtraukėme smulkesnį tinklelį, kur ant plokščios plokštės pradeda formuotis ribinis sluoksnis. Pasirinkite File>>Eksportuoti...>>Tinklelis>>FLUENT įvestis File>>Eksportuoti iš meniu. Pasirinkite Išsaugoti kaip tipą: FLUENT Įvestis Files (*.msh). Įveskite ribą-sluoksnio tinklelis .msh the s file pavadinimą ir spustelėkite mygtuką Išsaugoti. Pasirinkite File>>Išsaugoti projektą iš meniu. Pavadinkite projektą Plokščios plokštės ribinis sluoksnis. Uždarykite Ansys Meshing langą. Dešiniuoju pelės mygtuku spustelėkite „Mesh“ projekto schemoje ir pasirinkite „Atnaujinti“.
   Ansys Fluent paleidimas
7. Galite paleisti „Fluent“ dviem skirtingais būdais, dukart spustelėdami „Setup“ skiltyje „Ansys Workbench“ projekto schema arba atskiru režimu „Fluent 2024 R1“ programos aplanke „Ansys 2024 R1“. Turėsite perskaityti tinklelį, jei paleisite „Fluent“ autonominiu režimu. AdvanastagAnsys Fluent paleidimas atskiru režimu yra tas, kad galite pasirinkti savo darbo katalogo vietą, kurioje bus visa išvestis files bus išsaugotas, žr. 2.6a pav.). Paleiskite „Dimension 2D“ ir „Double Precision Solver“ „Fluent“. Parinktyse pažymėkite dvigubą tikslumą. Nustatykite sprendimo procesų skaičių, lygų kompiuterio branduolių skaičiui. Norėdami patikrinti fizinių branduolių skaičių, vienu metu paspauskite klavišus Ctrl + Shift + Esc, kad atidarytumėte užduočių tvarkytuvę. Eikite į skirtuką Našumas ir kairiajame stulpelyje pasirinkite CPU. Apatinėje dešinėje pusėje matysite fizinių branduolių skaičių. „Ansys Student“ gali naudoti ne daugiau kaip 4 sprendimo procesus. Uždarykite užduočių tvarkyklės langą. Spustelėkite mygtuką Pradėti, kad paleistumėte Ansys Fluent. Spustelėkite Gerai, kad uždarytumėte langą Key Behavioral Changes, jei jis pasirodys.
   2.6a pav.) Sąrankos paleidimasKodėl naudojame dvigubą tikslumą?
   Dvigubas tikslumas duos tikslesnius skaičiavimus nei vienkartinis.
8. Patikrinkite tinklelio mastelį pasirinkdami mygtuką Scale…, esantį užduočių puslapio dalyje Tinklelis bendroje dalyje. Įsitikinkite, kad domeno apimtis yra teisinga, ir uždarykite langą Scale Mesh.
9. Kontūro dalyje Sąranka dukart spustelėkite Models and Viscous (SST k-omega). View. Pasirinkite Laminar kaip klampų modelį. Spustelėkite Gerai, kad uždarytumėte langą. Kontūro dalyje Sąranka du kartus spustelėkite ribines sąlygas View. Dukart spustelėkite įvadą, esantį užduočių puslapio dalyje Zona. Pasirinkite komponentus kaip greičio specifikacijos metodą ir nustatykite X greitį [m/s] į 5.
10. Spustelėkite mygtuką Taikyti, po to - mygtuką Uždaryti.
11. Dukart spustelėkite ideal_wall dalyje Zonos. Patikrinkite nurodytą šlyties būklę kaip šlyties būklę ir nurodykite nulines nurodytas šlyties įtempių vertes, nes ideali siena yra be trinties. Spustelėkite mygtuką Taikyti, po to - mygtuką Uždaryti.
    Kodėl mes pasirinkome Laminar kaip klampų modelį?
    Esant pasirinktam laisvo srauto greičiui 5 m/s, Reinoldso skaičius išilgai plokštės yra mažesnis nei 500,000 500,000, todėl srautas yra laminarinis. Turbulentinis srautas išilgai plokščios plokštės vyksta, kai Reinoldso skaičiai viršija XNUMX XNUMX.
12. Kontūro dalyje Sprendimas dukart spustelėkite Methods View. Slėgiui pasirinkite Standartinis, o impulsui – First Order Upwind. Kontūro dalyje Sąranka dukart spustelėkite Reference Values View. Užduočių puslapio įėjime pasirinkite Apskaičiuoti.
    Kodėl erdviniam impulso diskretizavimui naudojame pirmojo laipsnio priešvėjinį metodą?
    Pirmosios eilės priešvėjinis metodas paprastai yra ne toks tikslus, bet suartėja geriau nei antrosios eilės priešvėjo metodas. Įprasta skaičiavimų pradžioje pradėti nuo pirmosios eilės priešvėjo metodo ir tęsti nuo antrosios eilės priešvėjo metodo.
13. Kontūro dalyje Sprendimas du kartus spustelėkite Initialization View, pasirinkite Standartinis inicijavimas, pasirinkite Compute iš įėjimo ir spustelėkite mygtuką Initializuoti.
14. Kontūro dalyje Sprendimas dukart spustelėkite Monitoriai View. Kontūro dalyje Monitoriai dukart spustelėkite Likutis View ir įveskite 1e–9 kaip absoliučius kriterijus visiems likučiams. Spustelėkite mygtuką Gerai, kad uždarytumėte langą. Pasirinkite File>>Išsaugoti projektą iš meniu. Pasirinkite File>>Eksportuoti>>Byla… iš meniu. Išsaugokite bylą File su pavadinimu Plokščiasis ribinis sluoksnis. CAS.h5
    Kodėl absoliučius kriterijus nustatėme 1e–9?
    Paprastai kuo žemesni absoliutūs kriterijai, tuo ilgiau užtruks skaičiavimas ir bus pateiktas tikslesnis sprendimas. 2.12b paveiksle matome, kad x greičio ir y greičio lygtys turi mažesnes liekanas nei tęstinumo lygtis. Visų trijų lygčių likutinių kreivių nuolydžiai yra maždaug vienodi, o tendencija smarkiai mažėja.
15. Dukart spustelėkite Vykdyti skaičiavimą dalyje Sprendimas ir įveskite 5000 iteracijų skaičiui. Spustelėkite mygtuką Skaičiuoti. Skaičiavimai bus baigti po 193 iteracijų, žr. 2.12b pav.). Spustelėkite Kopijuoti aktyvaus lango ekrano kopiją į mainų sritį, žr. 2.12c pav.). Mastelio likučius galima įklijuoti į Word dokumentą.
    Po apdorojimo
16. Meniu pasirinkite skirtuką Rezultatai ir skiltyje Surface pasirinkite Create>>Line/Rake…. Įveskite 0.2 – x0 (m), 0.2 – x1 (m), 0 – y0 (m) ir 0.02 m – y1 (m). Įveskite x = 0.2 m kaip naujo paviršiaus pavadinimą ir spustelėkite Sukurti. Pakartokite šį veiksmą dar tris kartus ir sukurkite vertikalias linijas ties x = 0.4 m, kurių ilgis 0.04 m, x = 0.6 m, kai ilgis 0.06 m, ir x = 0.8 m, kai ilgis 0.08 m. Uždarykite langą.
17. Kontūro skiltyje Rezultatai dukart spustelėkite Plots ir XY Plot View. Atžymėkite Padėtis X ašyje skiltyje Parinktys ir pažymėkite Padėtis Y ašyje. X ploto kryptį nustatykite į 0, o Y – 1. Pasirinkite Velocity… ir X Velocity kaip X ašies funkciją. Skiltyje Paviršiai pasirinkite keturias eilutes x = 0.2 m, x = 0.4 m, x = 0.6 m ir x = 0.8 m.
18. Sprendimo XY diagramos lange spustelėkite mygtuką Ašys…. Pasirinkite X ašį, atžymėkite laukelį Automatinis diapazonas skiltyje Parinktys, įveskite 6 kaip maksimalus diapazonas, skiltyje Skaičių formatas pasirinkite Bendrasis tipas ir nustatykite Precision į 0. Spustelėkite mygtuką Taikyti. Pasirinkite Y ašį, panaikinkite automatinio diapazono žymėjimą, įveskite 0.01 didžiausią diapazoną, pasirinkite Bendrasis tipas dalyje Skaičių formatas ir spustelėkite mygtuką Taikyti. Uždarykite langą Ašys.
19. Sprendimo XY diagramos lange spustelėkite mygtuką Kreivės…. Pasirinkite pirmąjį šabloną, esantį skiltyje „Creive # 0“ linijos stilius. Pasirinkite žymeklio stiliui jokio simbolio ir spustelėkite mygtuką Taikyti. Tada pasirinkite Kreivė # 1, pasirinkite kitą galimą linijos stiliaus šabloną, žymeklio stiliui nenaudokite simbolio ir spustelėkite mygtuką Taikyti. Tęskite šį pasirinkimo modelį su kitomis dviem kreivėmis # 2 ir # 3. Uždarykite langą Curves – Solution XY Plot. Sprendimo XY brėžinio lange spustelėkite mygtuką Išsaugoti/Plot ir uždarykite šį langą. Spustelėkite Kopijuoti aktyvaus lango ekrano kopiją į mainų sritį, žr. 2.16c pav.). XY brėžinį galima įklijuoti į Word dokumentą. Meniu pasirinkite skirtuką Vartotojo nustatytas, o skiltyje Lauko funkcijos pasirinkite Custom. Išskleidžiamajame meniu pasirinkite konkrečią operando lauko funkciją, pasirinkdami Mesh… ir Y-Coordinate. Spustelėkite Pasirinkti ir įveskite apibrėžimą, kaip parodyta 2.16f pav.). Turite pasirinkti Mesh… ir X Coordinate, kad įtrauktumėte x koordinatę ir užbaigtumėte lauko funkcijos apibrėžimą. Įveskite eta kaip naujos funkcijos pavadinimą, spustelėkite Defi,ne ir uždarykite langą. Pakartokite šį veiksmą, kad sukurtumėte kitą pasirinktinio lauko funkciją. Šį kartą kaip lauko funkcijas pasirenkame Velocity… ir X Velocity ir spustelėkite Pasirinkti. Užbaikite apibrėžimą, kaip parodyta 2.16g pav.) ir kaip naujos funkcijos pavadinimą įveskite u-divided-by-freestream-velocity, spustelėkite Def, one ir uždarykite langą.
    Kodėl sukūrėme panašią koordinatę?
    Pasirodo, naudojant panašią koordinatę, greitis profiles skirtingose ​​srauto padėtyse sugrius ant vieno panašaus greičio profile kuri nepriklauso nuo srauto vietos.
20. Kontūro skiltyje Rezultatai dukart spustelėkite Plots ir XY Plot View. Nustatykite X į 0 ir Y į 1 kaip brėžinio kryptį. Panaikinkite Padėtis X ašyje žymėjimą ir Parinktys atžymėkite Padėtis Y ašyje. Y-ašies funkcijai pasirinkite tinkintos lauko funkcijos ir eta, o X ašies funkcijai pasirinkite pasirinktines lauko funkcijas ir laisvo srauto greitį. Padėkite file blasius.dat savo darbo kataloge. Tai file galima atsisiųsti iš sdcpublications.com šios knygos skirtuke Atsisiuntimai. Žr. 2.19 pav. Mathematica kodą, kurį galima naudoti generuojant teorinį Blasius greitį profile laminariniam ribiniam sluoksniui tekėti per plokščią plokštę. Kaip buvęsample, šiame vadovėlyje darbo katalogas yra ACTOR:\Users\jmatsson. Spustelėkite Įkelti File. Pasirinkite Files tipo: Visi Files (*) ir pasirinkite file blasius.dat iš savo darbo katalogo. Pasirinkite keturis paviršius x = 0.2 m, x = 0.4 m, x = 0.6 m, x = 0.8 m ir apkrautą file teorija.
    Spustelėkite mygtuką Ašys…. Lange Axes-Solution XY Plot pasirinkite Y-Axis ir panaikinkite žymėjimą nuo Auto. Diapazonas. Nustatykite minimalų diapazoną į 0 ir didžiausią diapazoną į 10. Skaičių formate nustatykite tipą, kad jis būtų plaukiojantis, o Tikslumas – 0. Įveskite ašies pavadinimą kaip eta ir spustelėkite Taikyti. Pasirinkite X ašį, atžymėkite laukelį Automatinis diapazonas skiltyje Parinktys, įveskite 1.2 kaip maksimalus diapazonas, skiltyje Skaičių formatas pasirinkite float Type ir Precision nustatykite į 1. Įveskite ašies pavadinimą kaip u/U. Spustelėkite Taikyti ir uždarykite langą. Sprendimo XY diagramos lange spustelėkite mygtuką Kreivės…. Kreivės # 0 eilutėje pasirinkite pirmąjį šabloną, žr. 2.16a pav.). Pasirinkite žymeklio stiliui jokio simbolio ir spustelėkite mygtuką Taikyti. Tada pasirinkite 1 kreivę, pasirinkite kitą galimą linijos stiliaus šabloną, žymeklio stiliui nenaudokite simbolio ir spustelėkite mygtuką Taikyti. Tęskite šį pasirinkimo modelį su kitomis dviem kreivėmis # 2 ir # 3. Uždarykite langą Curves – Solution XY Plot. Sprendimo XY braižymo lange spustelėkite mygtuką Įrašyti/Plot ir uždarykite šį langą.
21. Spustelėkite Kopijuoti aktyvaus lango ekrano kopiją į mainų sritį, žr. 2.16c pav.). XY brėžinį galima įklijuoti į Word dokumentą. Meniu pasirinkite skirtuką User Defined ir Custom. Išskleidžiamajame meniu pasirinkite konkrečią operando funkciją, pasirinkdami Mesh… ir X-Coordinate. Spustelėkite Pasirinkti ir įveskite apibrėžimą, kaip parodyta 2.17e pav.). Įveskite rex kaip naujos funkcijos pavadinimą, spustelėkite Apibrėžti ir uždarykite langą. Kontūro skiltyje Rezultatai dukart spustelėkite Plots ir XPlotsot View. Skiltyje Plot Direction nustatykite X į 0 ir Y į 1.
22. Panaikinkite Padėtis X ašyje žymėjimą ir Parinktys atžymėkite Padėtis ant Y ašies. Y ašies funkcijai pasirinkite sienų srautus ir odos trinties koeficientą, o XX ašies funkcijai pasirinkite Custom Field Functions ir rex. Padėkite file „Teorinis odos trinties koeficientas“ savo darbo kataloge. Spustelėkite Įkelti File. Pasirinkite Files tipo: Visi Files (*) ir pasirinkite file „Teorinis odos trinties koeficientas“. Skiltyje Paviršiai pasirinkite sieną ir apkrautą file Odos trintis po File Duomenys. Spustelėkite mygtuką Ašys…. Pažymėkite X ašį, pažymėkite langelį Log skiltyje Parinktys, įveskite Re-x kaip ašies pavadinimą ir panaikinkite žymėjimą Auto. Diapazonas skiltyje Parinktis nustatykite Minimalus iki 100 ir Maksimalus iki 1000000. Nustatykite Type į plūduriuojantį ir Precision į 0 dalyje Skaičių formatas ir spustelėkite Taikyti. Pažymėkite Y ašį, pažymėkite langelį Log skiltyje Parinktys, įveskite Cf-x kaip etiketę ir panaikinkite žymėjimą Auto. Diapazonas, nustatykite „Minimum“ į 0.001 ir „Maksimalus“ į 0.1, nustatykite „Tipas“ į „Float“, „Precision“ – į 3 ir spustelėkite „Taikyti“. Uždarykite langą. Sprendimo XY brėžinio lange spustelėkite Išsaugoti / Nubraižyti. Sprendimo XY diagramos lange spustelėkite mygtuką Kreivės…. Skiltyje Lin pasirinkite pirmąjį šabloną. e Style for Curve # 0. Pasirinkite žymeklio stiliui jokio simbolio ir spustelėkite mygtuką Taikyti. Tada pasirinkite Kreivė # 1, pasirinkite kitą galimą linijos stiliaus šabloną, žymeklio stiliui nenaudokite simbolio ir spustelėkite mygtuką Taikyti. Uždarykite langą Kreivės – sprendimas XY diagrama. Sprendimo XY braižymo lange spustelėkite mygtuką Įrašyti/Plot ir uždarykite šį langą. Spustelėkite Kopijuoti aktyvaus lango ekrano kopiją į mainų sritį, žr. 2.16c pav.). XY brėžinį galima įklijuoti į Word dokumentą.
23. teorija
24. Šiame skyriuje palyginome Ansys Fluent velocity profiles su teoriniu Blasijaus greičiu profile laminariniam srautui ant plokščios plokštės. Sienelės normaliąją malinę koordinatę pavertėme panašumo koordinate, kad galėtume palyginti profiles skirtingose ​​srauto vietose. Panašumo koordinatė apibrėžiama pagal kur y (m) yra normalioji sienos koordinatė, apibrėžiama pagal
25. kur y (m) yra normalioji sienos koordinatė, U (m/s) yra laisvo srauto greitis, x (m) yra atstumas nuo sienos srauto pradžios ir ) m2 /s) yra kinematinė klampa skystis. U (m/s) – laisvojo srauto greitis, x (m) – atstumas nuo srovei nukreiptos sienelės pradžios, o m2/s) – skysčio kinematinis klampumas.

Taip pat naudojome nematinį srautinį greitį u/U, kur u yra matmenų greitis profile.

Ansys Fluent greitis pro u/U buvo nubraižytas lyginant su files lyginant su Blasiaus teoriniu profile ir jie visi sugriuvo ant tos pačios kreivės, kaip pagal savęs panašumo apibrėžimą.

Blasijaus ribinio sluoksnio lygtis pateikta pagal

Ribinio sluoksnio storis apibrėžiamas kaip atstumas nuo sienos iki vietos, kur greitis ribiniame sluoksnyje pasiekė 99% laisvo srauto vertės.

Laminariniam ribiniam sluoksniui orr turime tokią teorinę ribinio sluoksnio storio kitimo išraišką su srautiniu atstumu x ir Reinoldso skaičiumi ACTOR.

• Atitinkama ribinio sluoksnio storio išraiška turbulentiniame ribiniame sluoksnyje yra pateikta pagal
• Vietinis odos trinties koeficientas apibrėžiamas kaip vietinis sienos šlyties įtempis, padalytas iš dinaminio slėgio.
• Laminarinio srauto teorinis vietinės trinties koeficientas nustatomas pagal
• o turbulentiniam srautui turime tokį ryšį

Nuorodos

1. Çengel, YA ir Cimbala JM, Skysčių mechanikos pagrindai ir taikymas, 1-asis leidimas, McGraw-Hill, 2006 m.
2. Richards, S., Cimbala, JM, Martin, K., ANSYS Workbench Tutorial – Boundary Layer on a Flat Plate, Penn State University, 18 m. gegužės 2010 d. peržiūra.
3. Schlichting, H. ir Gersten, K., „Boundary Layer Theory“, 8-asis pataisytas ir išplėstas leidimas, Springer, 2001 m.
4. White, FM, Fluid Mechanics, 4th Edition, McGraw-Hill, 1999.

Pratimai

1. Šiame skyriuje naudokite Ansys Fluent modeliavimo rezultatus, kad nustatytumėte ribinio sluoksnio storį srauto kryptimis, kaip parodyta toliau esančioje lentelėje. Lentelėje įrašykite trūkstamą informaciją. ܷ yra ribinio sluoksnio greitis atstumu nuo sienos, lygus ribinio sluoksnio storiui, ir u yra laisvo srauto greitis.
   

   x (m)	o (mm) Sklandžiai	o (mm) teorija	Procentų skirtumas	U 8 (m/s)	U (m/s)	v (m2/s)	Re x
   0.2						.0000146
   0.4						.0000146
   0.6						.0000146
   0.8						.0000146

2. Pakeiskite elemento dydį į 2 mm tinkleliui ir palyginkite rezultatus XY diagramose odos trinties koeficiento ir Reinoldso skaičiumi su elemento dydžiu 1 mm, kuris buvo naudojamas šiame skyriuje. Palyginkite savo rezultatus su teorija.
3. Pakeiskite laisvo srauto greitį į 3 m/s ir sukurkite XY diagramą, įskaitant greitį profiles ties x = 0.1, 0.3, 0.5, 0.7 ir 0.9 m. Sukurkite kitą XY diagramą su panašiu greičiufiles šiam mažesniam laisvojo srauto greičiui ir sukurkite odos trinties koeficiento ir Reinoldso skaičiaus XY diagramą.
4. Naudokite Ansys Fluent modeliavimo 2.3 pratimo rezultatus, kad nustatytumėte ribinio sluoksnio storį srauto kryptimis, kaip parodyta toliau esančioje lentelėje. Lentelėje užpildykite trūkstamą informaciją.yra ribinio sluoksnio greitis atstumu nuo sienos, lygus ribinio sluoksnio storiui, o U yra laisvojo srauto greitis.
   

   x (m)	o (mm) Sklandžiai	o (mm) teorija	Procentų skirtumas	U 8 (m/s)	U (m/s)	v (m2/s)	Re x
   0.1						.0000146
   0.2						.0000146
   0.5						.0000146
   0.7						.0000146
   0.9						.0000146

2.2 lentelė Fluento ir ribinio sluoksnio storio teorijos palyginimas
Pakeiskite laisvo srauto greitį į toliau pateiktoje lentelėje nurodytą vertę ir sukurkite XY diagramą, įskaitant greitį profiles ties x = 0.2, 0.4, 0.6 ir 0.8 m. Sukurkite kitą XY diagramą su panašiu greičiufiles savo laisvo srauto greičiui ir sukurkite odos trinties koeficiento ir Reinoldso skaičiaus XY diagramą.

Studentas	X greitis U (m/s)	Maksimalus Diapazonas (m/s) už X Greitis Sklypas
1	3	4
2	3.2	4
3	3.4	4
4	3.6	4
5	3.8	4
6	4	5
7	4.2	5
8	4.4	5
9	4.6	5
10	4.8	5
11	5.2	6
12	5.4	6
13	5.6	6
14	5.8	6
15	6	7
16	6.2	7
17	6.4	7
18	6.6	7
19	6.8	7
20	7	8
21	7.2	8

Atsisiųsti PDF: Ansys 2024 Fluent Fluid Simulation programinės įrangos vartotojo vadovas

Nuorodos

• Vartotojo vadovas