Ansys 2024 Fluent Fluid Simulation Software User Manual
धडा 2. फ्लॅट प्लेट बाउंडरी लेयर
उद्दिष्टे
- Ansys Fluent साठी Ansys Workbench मध्ये भूमिती तयार करणे
- लॅमिनार स्टेडी 2D प्लॅनर फ्लोसाठी Ansys Fluent सेट करणे
- जाळी सेट करत आहे
- सीमा अटी निवडणे
- चालू गणना
- परिणामी प्रवाह क्षेत्राची कल्पना करण्यासाठी प्लॉट्स वापरणे
- मॅथेमॅटिका कोड वापरून सैद्धांतिक सोल्युशनशी तुलना करा
समस्येचे वर्णन
या प्रकरणात, आडव्या सपाट प्लेटवरील द्विमितीय लॅमिनार प्रवाहाचा अभ्यास करण्यासाठी आपण Ansys Fluent चा वापर करू. प्लेटचा आकार स्पॅनवाइज दिशेने अनंत मानला जातो आणि म्हणून प्रवाह 2D ऐवजी 3D आहे. 1 मीटर लांब प्लेटसाठी इनलेट वेग 5 मीटर/से आहे आणि आम्ही लॅमिनर सिम्युलेशनसाठी द्रव म्हणून हवा वापरणार आहोत. आम्ही वेग प्रो निर्धारित करूfiles आणि प्रो प्लॉट कराfiles आम्ही सिम्युलेशनसाठी आवश्यक भूमिती तयार करून सुरुवात करू.
Ansys Workbench लाँच करणे आणि Fluent निवडणे
- Ansys Workbench लाँच करून सुरुवात करा. Toolbox मधील Analysis Systems अंतर्गत असलेल्या Fluid Flow (Fluent) वर डबल-क्लिक करा.
Ansys DesignModeler लाँच करत आहे
- Ansys Workbench मध्ये Project Schematic अंतर्गत भूमिती निवडा. भूमितीवर उजवे-क्लिक करा आणि गुणधर्म निवडा. योजनाबद्ध A2 च्या गुणधर्मांमध्ये प्रगत भूमिती पर्यायांतर्गत 2D विश्लेषण प्रकार निवडा: भूमिती. प्रोजेक्ट स्कीमॅटिकमधील भूमितीवर उजवे-क्लिक करा आणि नवीन डिझाइनमॉडेलर भूमिती लाँच करा निवडा. DesignModeler मधील मेनूमधून युनिट्स>>मिलीमीटर लांबीचे एकक निवडा.
- पुढे, आपण DesignModeler मध्ये भूमिती तयार करू. DesignModeler मध्ये डाव्या बाजूला असलेल्या ट्री आऊटलाइनमधून XYPlane निवडा. स्केच पहा निवडा ट्री आऊटलाइनमधील स्केचिंग टॅबवर क्लिक करा आणि ओळ निवडा
@Sketchool. उगमापासून उजवीकडे 1,000 मिमी लांब क्षैतिज रेषा काढा. जेव्हा तुम्ही रेषा काढायला सुरुवात करता तेव्हा तुमच्या मूळस्थानी P असल्याची खात्री करा. तसेच, तुमच्याकडे रेषेवर एक H असल्याची खात्री करा जेणेकरून ती क्षैतिज असेल आणि ओळीच्या शेवटी C असेल. स्केचिंग पर्यायांमध्ये परिमाण निवडा. ओळीवर क्लिक करा आणि 1000 मिमी लांबी प्रविष्ट करा. पहिल्या क्षैतिज रेषेच्या शेवटच्या बिंदूपासून सुरू होणारी 100 मिमी लांब उभी रेषा काढा. ओळ सुरू करताना तुमच्याकडे P आणि उभी रेषा दर्शवणारा V असल्याची खात्री करा. मूळपासून डावीकडे 100 मिमी लांब क्षैतिज रेषा आणि त्यानंतर 100 मिमी लांब दुसरी उभी रेषा सुरू ठेवा. पुढील ओळ क्षैतिज असेल ज्याची लांबी 100 मिमी पूर्वीच्या उभ्या रेषेच्या शेवटच्या बिंदूपासून सुरू होईल आणि उजवीकडे निर्देशित केली जाईल. शेवटी, 1,000-मिमी लांबीच्या क्षैतिज रेषेसह आयत बंद करा जे मूळपासून 100 मिमी वर सुरू होते आणि उजवीकडे निर्देशित करते.
- स्केचिंग टूलबॉक्सेस अंतर्गत मॉडेलिंग टॅबवर क्लिक करा. मेनूमधील स्केचेसमधून संकल्पना>>पृष्ठभाग निवडा. नियंत्रण करा आयताच्या सहा कडा बेस ऑब्जेक्ट्स म्हणून निवडा आणि तपशीलांमध्ये लागू करा निवडा View. टूलबारमधील Generate वर क्लिक करा. आयत धूसर होतो. ग्राफिक्स विंडोवर उजवे-क्लिक करून झूम टू फिट निवडा आणि DesignModeler बंद करा.
- मेशिंग विंडो उघडण्यासाठी आम्ही आता Ansys Workbench मध्ये Project Schematic अंतर्गत Mesh वर डबल-क्लिक करणार आहोत. मेशिंग विंडोच्या बाह्यरेखामध्ये जाळी निवडा. उजवे-क्लिक करा आणि जाळी तयार करा निवडा. एक खडबडीत जाळी तयार केली जाते. ग्राफिक्स विंडोच्या तळाशी युनिट सिस्टम>>मेट्रिक (मिमी, किलो, एन …) निवडा. मेन्यूमधून मेश>> कंट्रोल्स>>फेस मेशिंग निवडा. स्कोप इन डिटेल्स ऑफ फेस मेशिंग अंतर्गत भूमितीच्या पुढील पिवळ्या प्रदेशावर क्लिक करा. ग्राफिक्स विंडोमध्ये आयत निवडा. “फेस मेशिंग” च्या तपशीलांमध्ये भूमितीसाठी लागू करा बटणावर क्लिक करा. मेनूमधून मेश>> कंट्रोल्स>>साइजिंग निवडा आणि ग्राफिक्स विंडोच्या वरती एज निवडा. आयताच्या 6 कडा निवडा. “डिटेल्स ऑफ एज साइझिंग” मधील भूमितीसाठी अर्ज करा वर क्लिक करा. "एज साइझिंगचे तपशील" मधील व्याख्या अंतर्गत, प्रकार म्हणून घटक आकार, घटक आकारासाठी 1.0 मिमी, नाही म्हणून वक्रता कॅप्चर करा आणि वर्तन म्हणून कठोर निवडा. दुसरा बायस प्रकार निवडा आणि बायस फॅक्टर म्हणून 12.0 प्रविष्ट करा. लहान वरचा आडवा किनारा निवडा आणि ही धार रिव्हर्स बायससह लागू करा. मेनूमध्ये होम>>जेनरेट मेश वर क्लिक करा आणि आउटलाइनमध्ये मेश निवडा. तयार केलेली जाळी ग्राफिक्स विंडोमध्ये दर्शविली आहे.
आम्ही पक्षपाती जाळी का तयार केली?
आता आपण आयताच्या कडांचे नाव बदलणार आहोत. आयताच्या डाव्या किनारी निवडा, उजवे क्लिक करा आणि नावाची निवड तयार करा निवडा.
नावाप्रमाणे इनलेट प्रविष्ट करा आणि ओके बटणावर क्लिक करा. आयताच्या उजव्या उभ्या काठासाठी ही पायरी पुन्हा करा आणि नाव आउटलेट प्रविष्ट करा. खालच्या लांब आडव्या उजव्या काठासाठी एक नामांकित निवड तयार करा आणि त्याला भिंत म्हणा. शेवटी, उर्वरित तीन आडव्या कडा नियंत्रण-निवडा आणि त्यांना आदर्श भिंती असे नाव द्या. आदर्श भिंत ही ॲडिबॅटिक आणि घर्षणरहित भिंत असते.
- पक्षपाती जाळी वापरण्याचे कारण असे आहे की ज्या ठिकाणी प्रवाहात वेग ग्रेडियंट्स असतात त्या भिंतीजवळ आपल्याला अधिक बारीक जाळी लागते. आम्ही एक बारीक जाळी देखील समाविष्ट केली आहे जिथे सीमा स्तर सपाट प्लेटवर विकसित होऊ लागतो. निवडा File>>निर्यात...>>जाळी>>फ्लुएंट इनपुट File>> मेनूमधून निर्यात करा. प्रकार म्हणून जतन करा निवडा: प्रवाही इनपुट Files (*.msh). सीमा-स्तर-जाळी प्रविष्ट करा .s msh file नाव आणि सेव्ह बटणावर क्लिक करा. निवडा File>> मेनूमधून प्रोजेक्ट सेव्ह करा. फ्लॅट प्लेट बाउंड्री लेयर या प्रकल्पाला नाव द्या. Ansys Meshing विंडो बंद करा. Project Schematic मधील Mesh वर उजवे-क्लिक करा आणि Update निवडा.
Ansys Fluent लाँच करत आहे
- तुम्ही दोन वेगवेगळ्या प्रकारे Fluent सुरू करू शकता, एकतर Ansys Workbench मध्ये Project Schematic अंतर्गत Setup वर डबल-क्लिक करून किंवा Ansys 2024 R1 ॲप फोल्डरमध्ये Fluent 2024 R1 मधून स्टँडअलोन मोड. तुम्ही स्टँडअलोन मोडमध्ये फ्लुएंट सुरू केल्यास तुम्हाला जाळी वाचावी लागेल. एक ॲडव्हानtagस्टँडअलोन मोडमध्ये Ansys Fluent सुरू करणे म्हणजे तुम्ही तुमच्या वर्किंग डिरेक्टरीचे स्थान निवडू शकता जिथे सर्व आउटपुट files जतन केले जाईल, आकृती 2.6a पहा). डायमेंशन 2D आणि फ्लुएंटचे डबल प्रेसिजन सॉल्व्हर लाँच करा. पर्याय अंतर्गत दुहेरी अचूकता तपासा. कॉम्प्युटर कोरच्या संख्येइतकी सॉल्व्हर प्रक्रियांची संख्या सेट करा. फिजिकल कोरची संख्या तपासण्यासाठी, टास्क मॅनेजर उघडण्यासाठी Ctrl + Shift + Esc की एकाच वेळी दाबा. कार्यप्रदर्शन टॅबवर जा आणि डाव्या स्तंभातून CPU निवडा. तुम्हाला तळाशी-उजव्या बाजूला भौतिक कोरची संख्या दिसेल. Ansys विद्यार्थी कमाल 4 सॉल्व्हर प्रक्रियांपुरते मर्यादित आहे. टास्क मॅनेजर विंडो बंद करा. Ansys Fluent लाँच करण्यासाठी स्टार्ट बटणावर क्लिक करा. की वर्तणूक बदल विंडो दिसल्यास ती बंद करण्यासाठी ओके क्लिक करा.
आकृती 2.6a) लाँचिंग सेटअप
आम्ही दुहेरी अचूकता का वापरतो?
दुहेरी अचूकता एकल अचूकतेपेक्षा अधिक अचूक गणना देईल. - कार्य पृष्ठावरील मेश इन जनरल अंतर्गत स्केल… बटण निवडून जाळीचे प्रमाण तपासा. डोमेन विस्तार योग्य असल्याची खात्री करा आणि स्केल मेश विंडो बंद करा.
- आउटलाइनमधील सेटअप अंतर्गत मॉडेल्स आणि व्हिस्कस (एसएसटी के-ओमेगा) वर डबल-क्लिक करा View. व्हिस्कस मॉडेल म्हणून लॅमिनार निवडा. विंडो बंद करण्यासाठी ओके क्लिक करा. बाह्यरेखा मधील सेटअप अंतर्गत सीमा अटींवर डबल-क्लिक करा View. कार्य पृष्ठावरील झोन अंतर्गत इनलेटवर डबल-क्लिक करा. वेग स्पेसिफिकेशन पद्धत म्हणून घटक निवडा आणि X-वेग [m/s] 5 वर सेट करा.
- क्लोज बटणानंतर लागू करा बटणावर क्लिक करा.
- झोन अंतर्गत ideal_wall वर डबल-क्लिक करा. शिअर कंडिशन म्हणून निर्दिष्ट शिअर तपासा आणि आदर्श भिंत घर्षणरहित असल्यामुळे निर्दिष्ट शिअर तणावासाठी शून्य मूल्य ठेवा. क्लोज बटणानंतर लागू करा बटणावर क्लिक करा.
व्हिस्कस मॉडेल म्हणून आम्ही लॅमिनार का निवडले?
निवडलेल्या मुक्त प्रवाहाच्या वेगासाठी 5 m/s रेनॉल्ड्स क्रमांक प्लेटच्या बाजूने 500,000 पेक्षा कमी आहे आणि त्यामुळे प्रवाह लॅमिनार आहे. 500,000 वरील रेनॉल्ड्स क्रमांकांवर फ्लॅट प्लेटसह अशांत प्रवाह होतो. - आऊटलाइनमधील सोल्यूशन अंतर्गत पद्धतींवर डबल-क्लिक करा View. मोमेंटमसाठी प्रेशर आणि फर्स्ट ऑर्डर अपविंडसाठी मानक निवडा. आउटलाइनमधील सेटअप अंतर्गत संदर्भ मूल्यांवर डबल-क्लिक करा View. कार्य पृष्ठावरील इनलेटमधून गणना निवडा.
मोमेंटमच्या अवकाशीय विवेचनासाठी आपण फर्स्ट ऑर्डर अपविंड पद्धत का वापरतो?
फर्स्ट ऑर्डर अपविंड पद्धत साधारणपणे कमी अचूक असते परंतु सेकंड ऑर्डर अपविंड पद्धतीपेक्षा अधिक चांगली असते. गणनेच्या सुरुवातीला फर्स्ट ऑर्डर अपविंड पद्धतीने सुरू करणे आणि सेकंड ऑर्डर अपविंड पद्धतीने सुरू ठेवणे ही सामान्य गोष्ट आहे. - आउटलाइनमधील सोल्यूशन अंतर्गत इनिशियलाइजेशनवर डबल-क्लिक करा View, स्टँडर्ड इनिशियलाइजेशन निवडा, इनलेटमधून कॉम्प्युट निवडा आणि इनिशियल करा बटणावर क्लिक करा.
- आउटलाइनमधील सोल्यूशन अंतर्गत मॉनिटर्सवर डबल-क्लिक करा View. बाह्यरेखा मधील मॉनिटर्स अंतर्गत अवशिष्ट वर डबल-क्लिक करा View आणि सर्व अवशेषांसाठी परिपूर्ण निकष म्हणून 1e-9 प्रविष्ट करा. विंडो बंद करण्यासाठी ओके बटणावर क्लिक करा. निवडा File>> मेनूमधून प्रोजेक्ट सेव्ह करा. निवडा File>>निर्यात>>केस... मेनूमधून. केस सेव्ह करा File फ्लॅट प्लेट बाउंडरी लेयर नावाने. CAS.h5
आम्ही 1e-9 वर परिपूर्ण निकष का सेट केला?
साधारणपणे, निरपेक्ष निकष जितका कमी असेल तितका जास्त वेळ मोजला जाईल आणि अधिक अचूक समाधान देईल. आम्ही आकृती 2.12b) मध्ये पाहतो की x-वेग आणि y-वेग समीकरणांमध्ये सातत्य समीकरणापेक्षा कमी अवशेष आहेत. तिन्ही समीकरणांसाठी अवशिष्ट वक्रांचे उतार तीव्र खालच्या दिशेने सारखेच असतात. - सोल्यूशन अंतर्गत रन कॅल्क्युलेशनवर डबल-क्लिक करा आणि पुनरावृत्तीच्या संख्येसाठी 5000 प्रविष्ट करा. कॅल्क्युलेट बटणावर क्लिक करा. 193 पुनरावृत्तीनंतर गणना पूर्ण होईल, आकृती 2.12b पहा). क्लिपबोर्डवर सक्रिय विंडोच्या कॉपी स्क्रीनशॉटवर क्लिक करा, आकृती 2.12c पहा). स्केल केलेले अवशेष वर्ड डॉक्युमेंटमध्ये पेस्ट केले जाऊ शकतात.
पोस्ट-प्रोसेसिंग
- मेनूमधील परिणाम टॅब निवडा आणि पृष्ठभाग अंतर्गत तयार करा>>रेखा/रेक… निवडा. x0.2 (m) साठी 0, x0.2 (m) साठी 1, y0 (m) साठी 0 आणि y0.02 (m) साठी 1 m प्रविष्ट करा. नवीन पृष्ठभागाच्या नावासाठी x=0.2m प्रविष्ट करा आणि तयार करा वर क्लिक करा. ही पायरी आणखी तीन वेळा पुन्हा करा आणि x=0.4m लांबी 0.04 m, x=0.6m लांबी 0.06 m आणि x=0.8m लांबी 0.08 m वर उभ्या रेषा तयार करा. खिडकी बंद करा.
- बाह्यरेखा मधील परिणाम अंतर्गत प्लॉट्स आणि XY प्लॉटवर डबल-क्लिक करा View. पर्यायांतर्गत X अक्षावरील स्थिती अनचेक करा आणि Y-अक्षावरील स्थिती तपासा. Y साठी X ते 0 आणि 1 साठी प्लॉटची दिशा सेट करा. वेग निवडा… आणि X वेग X अक्ष फंक्शन म्हणून. पृष्ठभाग अंतर्गत x=0.2m, x=0.4m, x=0.6m आणि x=0.8m या चार ओळी निवडा.
- सोल्यूशन XY प्लॉट विंडोमधील Axes… बटणावर क्लिक करा. X-Axis निवडा, ऑप्शन्स अंतर्गत ऑटो रेंज अनचेक करा, कमाल रेंजसाठी 6 एंटर करा, नंबर फॉरमॅट अंतर्गत सामान्य प्रकार निवडा आणि प्रेसिजन 0 वर सेट करा. लागू करा बटणावर क्लिक करा. Y-Axis निवडा, ऑटो रेंज अनचेक करा, कमाल रेंजसाठी 0.01 एंटर करा, नंबर फॉरमॅट अंतर्गत सामान्य प्रकार निवडा आणि लागू करा बटणावर क्लिक करा. Axes विंडो बंद करा.
- सोल्यूशन XY प्लॉट विंडोमधील Curves… बटणावर क्लिक करा. वक्र # 0 साठी रेखा शैली अंतर्गत पहिला नमुना निवडा. मार्कर शैलीसाठी कोणतेही चिन्ह निवडा आणि लागू करा बटणावर क्लिक करा. पुढे, वक्र # 1 निवडा, रेखा शैलीसाठी पुढील उपलब्ध नमुना निवडा, मार्कर शैलीसाठी कोणतेही चिन्ह नाही, आणि लागू करा बटणावर क्लिक करा. पुढील दोन वक्र # 2 आणि # 3 सह निवडीचा हा नमुना सुरू ठेवा. वक्र - समाधान XY प्लॉट विंडो बंद करा. सोल्यूशन XY प्लॉट विंडोमध्ये सेव्ह/प्लॉट बटणावर क्लिक करा आणि ही विंडो बंद करा. क्लिपबोर्डवर सक्रिय विंडोचा स्क्रीनशॉट कॉपी करा वर क्लिक करा, आकृती 2.16c पहा).
XY प्लॉट वर्ड डॉक्युमेंटमध्ये पेस्ट केला जाऊ शकतो. मेनूमधील वापरकर्ता परिभाषित टॅब निवडा आणि फील्ड फंक्शन्स अंतर्गत कस्टम निवडा. मेश… आणि वाय-कोऑर्डिनेट निवडून ड्रॉप-डाउन मेनूमधून विशिष्ट ऑपरेंड फील्ड फंक्शन निवडा. निवडा वर क्लिक करा आणि आकृती 2.16f मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे व्याख्या प्रविष्ट करा. x समन्वय समाविष्ट करण्यासाठी आणि फील्ड फंक्शनची व्याख्या पूर्ण करण्यासाठी तुम्हाला Mesh… आणि X Coordinate निवडणे आवश्यक आहे. नवीन फंक्शन नेम म्हणून eta एंटर करा, Defi,ne वर क्लिक करा आणि विंडो बंद करा. दुसरे सानुकूल फील्ड फंक्शन तयार करण्यासाठी या चरणाची पुनरावृत्ती करा. यावेळी, आम्ही फील्ड फंक्शन्स म्हणून Velocity… आणि X Velocity निवडतो आणि Select वर क्लिक करतो. आकृती 2.16g मध्ये दाखवल्याप्रमाणे व्याख्या पूर्ण करा) आणि नवीन फंक्शन नेम म्हणून u-divided-by-freestream-velocity प्रविष्ट करा, Def, one वर क्लिक करा आणि विंडो बंद करा.
आम्ही स्वयं-समान समन्वय का तयार केला?
असे दिसून येते की स्व-समान समन्वय वापरून, वेग प्रोfiles वेगवेगळ्या स्ट्रीमवाइज पोझिशनवर एका सेल्फ-समान वेग प्रो वर कोसळेलfile ते प्रवाहानुसार स्थानापेक्षा स्वतंत्र आहे. - बाह्यरेखा मधील परिणाम अंतर्गत प्लॉट्स आणि XY प्लॉटवर डबल-क्लिक करा View. प्लॉट डायरेक्शन म्हणून X ते 0 आणि Y ते 1 सेट करा. X अक्षावरील स्थिती अनचेक करा आणि पर्याय अंतर्गत Y-अक्षावरील स्थिती अनचेक करा. Y-Axis फंक्शनसाठी कस्टम फील्ड फंक्शन्स आणि eta निवडा आणि X-Axis फंक्शनसाठी कस्टम फील्ड फंक्शन्स आणि univided-by-freestream-velocity निवडा. ठेवा file blasius.dat तुमच्या कार्यरत निर्देशिकेत. या file या पुस्तकासाठी डाउनलोड टॅब अंतर्गत sdcpublications.com वरून डाउनलोड केले जाऊ शकते. गणिती कोडसाठी आकृती 2.19 पहा ज्याचा उपयोग सैद्धांतिक ब्लासियस वेग प्रो व्युत्पन्न करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.file एका सपाट प्लेटवर लॅमिनार सीमा थर प्रवाहासाठी. माजी म्हणूनample, या पाठ्यपुस्तकात कार्यरत निर्देशिका ܥ:\Users\jmatsson आहे. लोड वर क्लिक करा File. निवडा Fileप्रकार: सर्व Files (*) आणि निवडा file blasius.dat तुमच्या कार्यरत निर्देशिकेतून. x=0.2m, x=0.4m, x=0.6m, x=0.8m, आणि लोड केलेले चार पृष्ठभाग निवडा file सिद्धांत.
Axes… बटणावर क्लिक करा. Axes-सोल्यूशन XY प्लॉट विंडोमध्ये Y-Axis निवडा आणि ऑटो अनचेक करा. श्रेणी. किमान श्रेणी 0 वर सेट करा आणि कमाल श्रेणी 10 वर सेट करा. नंबर फॉरमॅट अंतर्गत फ्लोटसाठी प्रकार आणि अचूकता 0 वर सेट करा. एटा म्हणून अक्ष शीर्षक प्रविष्ट करा आणि लागू करा वर क्लिक करा. X-Axis निवडा, ऑप्शन्स अंतर्गत ऑटो रेंज अनचेक करा, कमाल रेंजसाठी 1.2 एंटर करा, नंबर फॉरमॅट अंतर्गत फ्लोट प्रकार निवडा आणि प्रिसिजन 1 वर सेट करा. अक्ष शीर्षक u/U म्हणून एंटर करा. Apply वर क्लिक करा आणि विंडो बंद करा. सोल्यूशन XY प्लॉट विंडोमधील Curves… बटणावर क्लिक करा. वक्र # 0 साठी रेखा शैली अंतर्गत पहिला नमुना निवडा, आकृती 2.16a पहा). मार्कर शैलीसाठी कोणतेही चिन्ह निवडा आणि लागू करा बटणावर क्लिक करा. पुढे, वक्र # 1 निवडा, रेखा शैलीसाठी पुढील उपलब्ध नमुना निवडा, मार्कर शैलीसाठी कोणतेही चिन्ह नाही, आणि लागू करा बटणावर क्लिक करा. पुढील दोन वक्र # 2 आणि # 3 सह निवडीचा हा नमुना सुरू ठेवा. वक्र - समाधान XY प्लॉट विंडो बंद करा. सोल्यूशन XY प्लॉट विंडोमध्ये सेव्ह/प्लॉट बटणावर क्लिक करा आणि ही विंडो बंद करा.
- क्लिपबोर्डवर सक्रिय विंडोचा स्क्रीनशॉट कॉपी करा वर क्लिक करा, आकृती 2.16c पहा). XY प्लॉट वर्ड डॉक्युमेंटमध्ये पेस्ट केला जाऊ शकतो. मेनू आणि सानुकूल मधील वापरकर्ता परिभाषित टॅब निवडा. मेश… आणि एक्स-कोऑर्डिनेट निवडून ड्रॉप-डाउन मेनूमधून विशिष्ट ऑपरेंड फंक्शन निवडा. निवडा वर क्लिक करा आणि आकृती 2.17e मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे व्याख्या प्रविष्ट करा. नवीन फंक्शन नेम म्हणून रेक्स एंटर करा, डिफाईन वर क्लिक करा आणि विंडो बंद करा. आउटलाइनमधील परिणामांखालील प्लॉट्स आणि एक्सप्लॉटसॉटवर डबल-क्लिक करा View. प्लॉट डायरेक्शन अंतर्गत X ते 0 आणि Y ते 1 सेट करा.
X अक्षावरील स्थिती अनचेक करा आणि पर्याय अंतर्गत Y-अक्षावरील स्थिती अनचेक करा. Y-Axis फंक्शनसाठी वॉल फ्लक्सेस आणि स्किन फ्रिक्शन गुणांक निवडा आणि XX-Axis फंक्शनसाठी कस्टम फील्ड फंक्शन्स आणि रेक्स निवडा. ठेवा file तुमच्या कार्यरत निर्देशिकेत “सैद्धांतिक त्वचा घर्षण गुणांक”. लोड वर क्लिक करा File. निवडा Fileप्रकार: सर्व Files (*) आणि निवडा file "सैद्धांतिक त्वचा घर्षण गुणांक". पृष्ठभाग आणि लोड अंतर्गत भिंत निवडा file त्वचेखालील घर्षण File डेटा. Axes… बटणावर क्लिक करा. X-Axis तपासा, पर्याय अंतर्गत लॉगसाठी बॉक्स चेक करा, अक्ष शीर्षक म्हणून Re-x प्रविष्ट करा आणि ऑटो अनचेक करा. पर्याय अंतर्गत श्रेणी किमान 100 आणि कमाल 1000000 वर सेट करा. क्रमांक स्वरूप अंतर्गत प्रकार फ्लोट आणि अचूकता 0 वर सेट करा आणि लागू करा वर क्लिक करा. Y-Axis तपासा, पर्याय अंतर्गत लॉगसाठी बॉक्स चेक करा, Cf-x लेबल म्हणून एंटर करा आणि ऑटो अनचेक करा. श्रेणी, किमान 0.001 आणि कमाल 0.1 वर सेट करा, फ्लोट करण्यासाठी प्रकार सेट करा, अचूकता 3 वर सेट करा आणि लागू करा वर क्लिक करा. खिडकी बंद करा. सोल्यूशन XY प्लॉट विंडोमध्ये सेव्ह/प्लॉट वर क्लिक करा. सोल्यूशन XY प्लॉट विंडोमधील Curves… बटणावर क्लिक करा. लिन अंतर्गत पहिला नमुना निवडा. वक्र # 0 साठी e शैली. मार्कर शैलीसाठी कोणतेही चिन्ह निवडा आणि लागू करा बटणावर क्लिक करा. नंतर, वक्र # 1 निवडा, रेखा शैलीसाठी पुढील उपलब्ध पॅटर्न निवडा, मार्कर शैलीसाठी कोणतेही चिन्ह नाही, आणि लागू करा बटणावर क्लिक करा. वक्र - समाधान XY प्लॉट विंडो बंद करा. सोल्यूशन XY प्लॉट विंडोमध्ये सेव्ह/प्लॉट बटणावर क्लिक करा आणि ही विंडो बंद करा. क्लिपबोर्डवर सक्रिय विंडोचा स्क्रीनशॉट कॉपी करा वर क्लिक करा, आकृती 2.16c पहा). XY प्लॉट वर्ड डॉक्युमेंटमध्ये पेस्ट केला जाऊ शकतो.- सिद्धांत
- या प्रकरणात, आम्ही Ansys Fluent velocity pro ची तुलना केली आहेfiles सैद्धांतिक Blasius velocity pro सहfile सपाट प्लेटवर लॅमिनार प्रवाहासाठी. प्रो च्या तुलनेसाठी आम्ही वॉल-नॉर्मल mal कोऑर्डिनेटला समानता समन्वयामध्ये रूपांतरित केलेfiles विविध प्रवाहानुसार स्थानांवर. समानता निर्देशांक परिभाषित केला जातो जेथे y (m) भिंत-सामान्य समन्वय आहे, द्वारे परिभाषित केले जाते
- जेथे y (m) हा भिंत-सामान्य समन्वय आहे, U (m/s) हा मुक्त प्रवाहाचा वेग आहे, x (m) हा भिंतीच्या प्रवाहाच्या दिशेने असलेल्या उत्पत्तीपासूनचे अंतर आहे आणि ¥) m2 /s) हा किनेमॅटिक स्निग्धता आहे द्रव. U (m/s) हा मुक्त प्रवाहाचा वेग आहे, x (m) हा भिंतीच्या प्रवाहाच्या दिशेने असलेले अंतर आहे आणि m2/s) हा द्रवपदार्थाचा किनेमॅटिक स्निग्धता आहे.
आम्ही नॉन-डायमेन्शनल स्ट्रीमवाइज वेग u/U देखील वापरला जेथे u हा डायमेन्शनल वेग प्रो आहेfile.
Ansys Fluent velocity pro साठी u/U विरुद्ध प्लॉट केला होताfiles Blasius च्या सैद्धांतिक प्रो च्या तुलनेतfile आणि स्व-समानतेच्या व्याख्येनुसार ते सर्व एकाच वक्र वर कोसळले.
Blasius सीमा स्तर समीकरण द्वारे दिले आहे
सीमा स्तराची जाडी ही भिंतीपासून त्या स्थानापर्यंतचे अंतर म्हणून परिभाषित केली जाते जिथे सीमा स्तरातील वेग मुक्त प्रवाह मूल्याच्या 99% पर्यंत पोहोचला आहे.
लॅमिनार बाऊंड्री लेयर orr साठी आमच्याकडे स्ट्रीमवाइज अंतर x आणि रेनॉल्ड्स नंबर ܴ सह सीमा लेयर जाडीच्या फरकासाठी खालील सैद्धांतिक अभिव्यक्ती आहे.
- अशांत सीमा स्तरातील सीमा स्तराच्या जाडीसाठी संबंधित अभिव्यक्ती द्वारे दिली जाते
- स्थानिक त्वचा घर्षण गुणांक डायनॅमिक दाबाने विभाजित स्थानिक भिंत कातरणे ताण म्हणून परिभाषित केले आहे.
- लॅमिनर प्रवाहासाठी सैद्धांतिक स्थानिक घर्षण गुणांक द्वारे निर्धारित केले जाते
- आणि अशांत प्रवाहासाठी, आमचे खालील संबंध आहेत
संदर्भ
- Çengel, YA, आणि Cimbala JM, Fluid Mechanics Fundamentals and Applications, 1st Edition, McGraw-Hill, 2006.
- रिचर्ड्स, एस., सिम्बाला, जेएम, मार्टिन, के., एएनएसवायएस वर्कबेंच ट्यूटोरियल - फ्लॅट प्लेटवरील सीमा स्तर, पेन स्टेट युनिव्हर्सिटी, 18 मे 2010 पुनरावृत्ती.
- Schlichting, H., and Gersten, K., Boundary Layer Theory, 8th Revised and Enlarged Edition, Springer, 2001.
- व्हाइट, एफएम, फ्लुइड मेकॅनिक्स, चौथी आवृत्ती, मॅकग्रॉ-हिल, १९९९.
व्यायाम
- खालील तक्त्यामध्ये दर्शविल्याप्रमाणे प्रवाहानुसार स्थानांवर सीमा स्तराची जाडी निश्चित करण्यासाठी या प्रकरणातील Ansys Fluent simulation मधील परिणाम वापरा. टेबलमध्ये गहाळ माहिती भरा. ܷ हा सीमा स्तराच्या जाडीइतका भिंतीपासून अंतरावर असलेल्या सीमा स्तराचा वेग आहे आणि U हा मुक्त प्रवाहाचा वेग आहे.
x (मी) o (mm) अस्खलित
o (mm) सिद्धांत
टक्के फरक U 8 (m/s)
U (m/s)
v (m2/से)
Re x 0.2 .0000146 0.4 .0000146 0.6 .0000146 0.8 .0000146 - जाळीसाठी घटक आकार 2 मिमीमध्ये बदला आणि या प्रकरणात वापरल्या गेलेल्या 1 मिमीच्या घटक आकारासह त्वचेच्या घर्षण गुणांक विरूद्ध रेनॉल्ड्स क्रमांकाच्या XY प्लॉट्समधील परिणामांची तुलना करा. तुमच्या परिणामांची सिद्धांताशी तुलना करा.
- फ्री स्ट्रीम वेग 3 m/s वर बदला आणि वेग प्रो सह XY प्लॉट तयार कराfiles येथे x = 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, आणि 0.9 मी. स्व-समान वेग प्रो सह दुसरा XY प्लॉट तयार कराfiles या कमी मुक्त प्रवाहाच्या वेगासाठी आणि रेनॉल्ड्स क्रमांकाच्या विरूद्ध त्वचेच्या घर्षण गुणांकासाठी XY प्लॉट तयार करा.
- खालील तक्त्यामध्ये दर्शविल्याप्रमाणे प्रवाहानुसार स्थानांवर सीमा स्तराची जाडी निश्चित करण्यासाठी व्यायाम 2.3 मधील Ansys Fluent simulation मधील परिणाम वापरा. टेबलमधील गहाळ माहिती भरा. भिंतीपासून अंतरावरील सीमा स्तराचा वेग सीमा स्तराच्या जाडीइतका आहे आणि U हा मुक्त प्रवाहाचा वेग आहे.
x (मी) o (mm) अस्खलित
o (mm) सिद्धांत
टक्के फरक U 8 (m/s)
U (m/s)
v (m2/से)
Re x 0.1 .0000146 0.2 .0000146 0.5 .0000146 0.7 .0000146 0.9 .0000146
तक्ता 2.2 सीमा थर जाडीसाठी प्रवाह आणि सिद्धांत यांच्यातील तुलना
खाली दिलेल्या सारणीमध्ये दिलेल्या मूल्यामध्ये मुक्त प्रवाहाचा वेग बदला आणि वेग प्रोसह XY प्लॉट तयार कराfiles x = 0.2, 0.4, 0.6, आणि 0.8 मी. स्व-समान वेग प्रो सह दुसरा XY प्लॉट तयार कराfiles तुमच्या मुक्त प्रवाहाच्या वेगासाठी आणि त्वचेच्या घर्षण गुणांक विरुद्ध रेनॉल्ड्स क्रमांकासाठी XY प्लॉट तयार करा.
| विद्यार्थी | एक्स-वेग U (m/s) | कमाल श्रेणी (m/s) साठी X वेग प्लॉट |
| 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 |
पीडीएफ डाउनलोड करा: Ansys 2024 Fluent Fluid Simulation Software User Manual