Manuali i përdorimit të softuerit të simulimit të lëngjeve të rrjedhshëm Ansys 2024
KAPITULLI 2. SHTRESA KUFITARE E PLAKAVE E SHFESË
Objektivat
- Krijimi i gjeometrisë në Ansys Workbench për Ansys Fluent
- Konfigurimi i Ansys Fluent për Fluksin Planar Laminar të Qëndrueshëm 2D
- Vendosja e rrjetës
- Përzgjedhja e kushteve kufitare
- Kryerja e llogaritjeve
- Përdorimi i vizatimeve për të vizualizuar fushën e rrjedhës që rezulton
- Krahasoni me zgjidhjen teorike duke përdorur kodin Mathematica
Përshkrimi i problemit
Në këtë kapitull, ne do të përdorim Ansys Fluent për të studiuar rrjedhën laminare dy-dimensionale në një pllakë të sheshtë horizontale. Madhësia e pllakës konsiderohet të jetë e pafundme në drejtimin spanwise dhe për këtë arsye rrjedha është 2D në vend të 3D. Shpejtësia e hyrjes për pllakën 1 m të gjatë është 5 m/s dhe ne do të përdorim ajrin si lëng për simulimet laminare. Ne do të përcaktojmë shpejtësinë profiles dhe komplot profiles. Ne do të fillojmë duke krijuar gjeometrinë e nevojshme për simulimin.
Nisja e Ansys Workbench dhe zgjedhja e Fluent
- Filloni duke lançuar Ansys Workbench. Klikoni dy herë mbi Fluid Flow (Fluent) i cili ndodhet nën Sistemet e Analizës në Toolbox.
Nisja e Ansys DesignModeler
- Zgjidhni Gjeometrinë në skemën e projektit në Ansys Workbench. Klikoni me të djathtën në Gjeometri dhe zgjidhni Properties. Zgjidhni llojin e analizës 2D nën Opsionet e avancuara të gjeometrisë në Vetitë e skemës A2: Gjeometria. Klikoni me të djathtën mbi Geometry në Project Schematic dhe zgjidhni Launch New DesignModeler Geometry. Zgjidhni Units>>Milimeter si njësi gjatësi nga menyja në DesignModeler.
- Më pas, ne do të krijojmë gjeometrinë në DesignModeler. Zgjidhni XYPlane nga Tree Outline në anën e majtë në DesignModeler. Zgjidhni Shikoni skicën Klikoni në skedën Sketching në Tree Outline dhe zgjidhni Line
skSketshkolla. Vizatoni një vijë horizontale 1,000 mm të gjatë nga origjina në të djathtë. Sigurohuni që të keni një P në origjinë kur filloni të vizatoni vijën. Gjithashtu, sigurohuni që të keni një H përgjatë vijës në mënyrë që të jetë horizontale dhe një C në fund të vijës. Zgjidhni Dimensionet brenda opsioneve Sketching. Klikoni në vijë dhe vendosni një gjatësi prej 1000 mm. Vizatoni një vijë vertikale lart 100 mm të gjatë duke filluar nga pika e fundit e vijës së parë horizontale. Sigurohuni që të keni një P kur filloni vijën dhe një V që tregon një vijë vertikale. Vazhdoni me një vijë horizontale 100 mm të gjatë në të majtë nga origjina e ndjekur nga një vijë tjetër vertikale 100 mm e gjatë. Vija tjetër do të jetë horizontale me një gjatësi prej 100 mm duke filluar nga pika e fundit e vijës së mëparshme vertikale dhe e drejtuar djathtas. Së fundi, mbyllni drejtkëndëshin me një vijë horizontale 1,000 mm të gjatë që fillon 100 mm mbi origjinën dhe drejtohet djathtas.
- Klikoni në skedën Modelimi nën Sketching Toolboxes. Zgjidhni Koncepti>>Sipërfaqet nga Skicat në meny. Kontrolli zgjidhni gjashtë skajet e drejtkëndëshit si objekte bazë dhe zgjidhni Aplikoni në detaje View. Klikoni në Generate në shiritin e veglave. Drejtkëndëshi bëhet gri. Duke klikuar me të djathtën në dritaren grafike, zgjidhni Zoom to Fit dhe mbyllni DesignModeler.
- Tani do të klikojmë dy herë në Mesh nën Project Schematic në Ansys Workbench për të hapur dritaren Meshing. Zgjidhni Mesh në skicën e dritares Meshing. Klikoni me të djathtën dhe zgjidhni Generate Mesh. Krijohet një rrjetë e trashë. Zgjidhni Unit Systems>>Metric (mm, kg, N …) nga fundi i dritares grafike. Zgjidhni Mesh>> Controls>>Face Meshing nga menyja. Klikoni në rajonin e verdhë pranë Gjeometrisë nën Fushëveprimi në Detajet e rrjetëzimit të fytyrës. Zgjidhni drejtkëndëshin në dritaren grafike. Klikoni në butonin Apliko për Gjeometrinë në Detajet e "Rrjetëzimi i Fytyrës". Zgjidhni Mesh>> Controls>>Sizing nga menyja dhe zgjidhni Edge mbi dritaren grafike. Zgjidhni 6 skajet e drejtkëndëshit. Klikoni në Aplikoni për gjeometrinë në "Detajet e madhësisë së skajeve". Nën Përkufizimin në "Detajet e madhësisë së skajit", zgjidhni madhësinë e elementit si Lloj, 1.0 mm për madhësinë e elementit, Regjistroni lakimin si Jo dhe Vështirë si sjellje. Zgjidhni llojin e dytë të paragjykimit dhe futni 12.0 si faktor paragjykim. Zgjidhni skajin më të shkurtër horizontal të sipërm dhe aplikojeni këtë skaj me Reverse Bias. Klikoni në Home>>Generate Mesh në meny dhe zgjidhni Mesh në Outline. Rrjeta e përfunduar shfaqet në dritaren grafike.
Pse krijuam një rrjetë të njëanshme?
Tani do të riemërtojmë skajet e drejtkëndëshit. Zgjidhni skajin e majtë të drejtkëndëshit, klikoni me të djathtën dhe zgjidhni Krijo përzgjedhje me emër.
Futni hyrjen si emër dhe klikoni në butonin OK. Përsëriteni këtë hap për skajin e djathtë vertikal të drejtkëndëshit dhe futni prizën e emrit. Krijoni një përzgjedhje të emërtuar për skajin e djathtë të poshtëm më të gjatë horizontal dhe quajeni mur. Së fundi, kontrolloni-zgjidhni tre skajet e mbetura horizontale dhe emërtoni ato muret ideale. Një mur ideal është një mur adiabatik dhe pa fërkim.
- Arsyeja e përdorimit të një rrjete të njëanshme është se na duhet një rrjetë më e imët afër murit ku kemi gradient shpejtësie në rrjedhë. Ne përfshimë gjithashtu një rrjetë më të imët ku shtresa kufitare fillon të zhvillohet në pllakën e sheshtë. Zgjidhni File>>Eksport…>>Rrjetë>>Hyrje FLUENT File>> Eksporto nga menyja. Zgjidhni Ruaj si lloj: FLUENT Input Files (*.msh). Futni kufirin-shtresën-mesh .msh the s file emrin dhe klikoni në butonin Ruaj. Zgjidhni File>>Ruaj projektin nga menyja. Emërtoni projektin Shtresa Kufitare e Pllakës së Sheshtë. Mbyllni dritaren Ansys Meshing. Klikoni me të djathtën mbi Mesh në Project Schematic dhe zgjidhni Update.
Nisja e Ansys Fluent
- Mund ta nisni Fluent në dy mënyra të ndryshme, ose duke klikuar dy herë te Konfigurimi në skemën e projektit në Ansys Workbench ose në modalitetin e pavarur nga Fluent 2024 R1 në dosjen e aplikacionit Ansys 2024 R1. Do t'ju duhet të lexoni rrjetën nëse filloni Fluent në modalitetin e pavarur. Një advantage nisjes së Ansys Fluent në modalitetin e pavarur është që ju mund të zgjidhni vendndodhjen e Drejtorisë suaj të Punës ku të gjitha daljet files do të ruhen, shih Figurën 2.6a). Hapni Dimension 2D dhe Double Precision Solver of Fluent. Kontrolloni Precisionin e Dyfishtë nën Opsionet. Vendosni numrin e Proceseve të Zgjidhjes të barabartë me numrin e bërthamave të kompjuterit. Për të kontrolluar numrin e bërthamave fizike, shtypni njëkohësisht tastet Ctrl + Shift + Esc për të hapur Task Manager. Shkoni te skeda Performanca dhe zgjidhni CPU nga kolona e majtë. Do të shihni numrin e bërthamave fizike në anën e poshtme djathtas. Ansys Student është i kufizuar në një maksimum prej 4 procesesh zgjidhës. Mbyllni dritaren e Task Manager. Klikoni në butonin Start për të nisur Ansys Fluent. Kliko OK për të mbyllur dritaren Ndryshimet kryesore të sjelljes nëse shfaqet.
Figura 2.6a) Nisja e konfigurimit
Pse përdorim saktësi të dyfishtë?
Saktësia e dyfishtë do të japë llogaritje më të sakta sesa saktësia e vetme. - Kontrolloni shkallën e rrjetës duke zgjedhur butonin Scale… nën Rrjetë në përgjithësi në faqen e detyrave. Sigurohuni që shtrirja e domenit është e saktë dhe mbyllni dritaren Scale Mesh.
- Klikoni dy herë mbi Modelet dhe Viskoz (SST k-omega) nën Konfigurimi në Outline View. Zgjidhni Laminar si model viskoz. Kliko OK për të mbyllur dritaren. Klikoni dy herë mbi Kushtet kufitare nën Konfigurimi në Outline View. Klikoni dy herë në hyrjen nën Zonë në faqen e detyrave. Zgjidhni komponentët si metodë e specifikimit të shpejtësisë dhe vendosni shpejtësinë X [m/s] në 5.
- Klikoni në butonin Apliko e ndjekur nga butoni Mbyll.
- Klikoni dy herë mbi ideal_wall nën Zonat. Kontrolloni gjendjen e prerjes së specifikuar si prerje dhe mbani vlera zero për stresin e specifikuar të prerjes pasi një mur ideal është pa fërkime. Klikoni në butonin Apliko i ndjekur nga butoni Mbyll.
Pse zgjodhëm Laminar si Model Viskoz?
Për shpejtësinë e zgjedhur të rrjedhës së lirë 5 m/s, numri Reynolds është më i vogël se 500,000 përgjatë pllakës dhe rrjedha rrjedhimisht është laminare. Rrjedha e turbullt përgjatë një pllake të sheshtë ndodh në numrat e Reynolds mbi 500,000. - Klikoni dy herë mbi Metodat nën Zgjidhja në Përmbledhje View. Zgjidhni Standardin për Presionin dhe Rendit të Parë Nga era për Moment. Klikoni dy herë mbi Vlerat e referencës nën Konfigurimi në Outline View. Zgjidhni Llogaritni nga hyrja në faqen e detyrave.
Pse e përdorim metodën e Rendit të Parë Kundër Wind për Diskretizimin Hapësinor të Momentit?
Metoda e Rendit të Parë Nga era është përgjithësisht më pak e saktë, por konvergjon më mirë se metoda e Rendit të Dytë Përpjetë. Është praktikë e zakonshme të fillohet me metodën e Rendit të Parë nga era në fillim të llogaritjeve dhe të vazhdohet me metodën e Rendit të Dytë Nga era. - Klikoni dy herë mbi Initialization nën Zgjidhja në Outline View, zgjidhni Inicializimin Standard, zgjidhni Llogaritni nga hyrja dhe klikoni në butonin Inicializoj.
- Klikoni dy herë mbi Monitorët nën Zgjidhja në Outline View. Klikoni dy herë mbi Residual nën Monitors in Outline View dhe shkruani 1e-9 si Kriter Absolute për të gjitha Mbetjet. Klikoni në butonin OK për të mbyllur dritaren. Zgjidhni File>>Ruaj projektin nga menyja. Zgjidhni File>>Eksport>>Rasti… nga menyja. Ruaj rastin File me emrin Shtresa kufitare e pllakave të sheshta. CAS.h5
Pse i vendosëm Kriteret Absolute në 1e-9?
Në përgjithësi, sa më i ulët të jetë kriteri absolut, aq më e gjatë do të zgjasë llogaritja dhe do të japë një zgjidhje më të saktë. Ne shohim në figurën 2.12b) se ekuacionet e shpejtësisë x dhe y kanë mbetje më të ulëta se ekuacioni i vazhdimësisë. Pjerrësia e kthesave të mbetura për të tre ekuacionet janë pothuajse të njëjta me një prirje të mprehtë rënëse. - Klikoni dy herë në "Run Calculation" nën Zgjidhja dhe futni 5000 për numrin e përsëritjeve. Klikoni në butonin Llogarit. Llogaritjet do të jenë të plota pas 193 përsëritjeve, shih Figurën 2.12b). Klikoni në Kopjo pamjen e ekranit të dritares aktive në kujtesën e fragmenteve, shih Figurën 2.12c). Mbetjet e shkallëzuara mund të ngjiten në një dokument Word.
Pas përpunimit
- Zgjidhni skedën Rezultatet në meny dhe zgjidhni Krijo>> Linja/Rake… nën Sipërfaqja. Fut 0.2 për x0 (m), 0.2 për x1 (m), 0 për y0 (m) dhe 0.02 m për y1 (m). Futni x=0.2m për Emrin e Sipërfaqes së Re dhe klikoni Krijo. Përsëriteni këtë hap edhe tre herë dhe krijoni vija vertikale në x=0.4m me gjatësi 0.04 m, x=0.6m me gjatësi 0.06 m dhe x=0.8m me gjatësi 0.08 m. Mbylle dritaren.
- Klikoni dy herë mbi Plots dhe XY Plot nën Rezultatet në skicë View. Hiq zgjedhjen Pozicioni në boshtin X nën Opsionet dhe kontrolloni Pozicionin në boshtin Y. Cakto drejtimin e vizatimit për X në 0 dhe 1 për Y. Zgjidh Shpejtësia… dhe Shpejtësia X si Funksioni i boshtit X. Zgjidhni katër vijat x=0.2m, x=0.4m, x=0.6m dhe x=0.8m nën Sipërfaqet.
- Klikoni në butonin Axes… në dritaren Solution XY Plot. Zgjidhni boshtin X, zgjidhni Gama automatike nën Opsionet, vendosni 6 për Gama maksimale, zgjidhni Lloji i përgjithshëm nën Formati i numrit dhe vendosni Precision në 0. Klikoni në butonin Apliko. Zgjidhni boshtin Y, zgjidhni Gamën Automatik, vendosni 0.01 për Gamën maksimale, zgjidhni Lloji i Përgjithshëm nën Formati i Numrit dhe klikoni në butonin Apliko. Mbyllni dritaren Axes.
- Klikoni në butonin Curves… në dritaren Solution XY Plot. Zgjidhni modelin e parë nën Stili i linjës për kurbë # 0. Zgjidhni asnjë simbol për stilin e shënuesit dhe klikoni në butonin Apliko. Më pas, zgjidhni Kurbën # 1, zgjidhni modelin tjetër të disponueshëm për stilin e linjës, pa simbol për stilin e shënuesit dhe klikoni në butonin Apliko. Vazhdoni këtë model përzgjedhjeje me dy kthesat e ardhshme # 2 dhe # 3. Mbyllni dritaren Curves – Solution XY Plot. Klikoni në butonin Save/Plot në dritaren Solution XY Plot dhe Mbyllni këtë dritare. Klikoni në Kopjo pamjen e ekranit të dritares aktive në kujtesën e fragmenteve, shih Figurën 2.16c).
Komploti XY mund të ngjitet në një dokument Word. Zgjidhni skedën e Përcaktuar nga Përdoruesi në meny dhe Custom nën Funksionet e Fushës. Zgjidhni një funksion specifik të fushës së operandit nga menyja rënëse duke zgjedhur Mesh… dhe Y-Coordinate. Klikoni në Zgjidh dhe futni përkufizimin siç tregohet në Figurën 2.16f). Ju duhet të zgjidhni Mesh… dhe X Coordinate për të përfshirë koordinatën x dhe të plotësoni përkufizimin e funksionit të fushës. Futni eta si një emër funksioni të ri, klikoni në Defi,ne dhe mbyllni dritaren. Përsëriteni këtë hap për të krijuar një funksion tjetër të personalizuar të fushës. Këtë herë, ne zgjedhim Shpejtësia… dhe X Shpejtësia si Funksionet e Fushës dhe klikojmë në Zgjidh. Plotësoni Përkufizimin siç tregohet në Figurën 2.16g) dhe shkruani shpejtësinë u-të ndarë me rrjedhën e lirë si Emri i Funksionit të Ri, klikoni në Def, një dhe mbyllni dritaren.
Pse krijuam një koordinatë të ngjashme?
Rezulton se duke përdorur një koordinatë vetë të ngjashme, shpejtësia profiles në pozicione të ndryshme në drejtim të rrjedhës do të shemben me një shpejtësi të ngjashme profile që është i pavarur nga vendndodhja në drejtim të rrjedhës. - Klikoni dy herë mbi Plots dhe XY Plot nën Rezultatet në skicë View. Vendosni X në 0 dhe Y në 1 si Drejtim Plot. Hiq zgjedhjen Position on X Axis dhe hiqni zgjedhjen Position on the Y-axis nën Opsionet. Zgjidhni Funksionet e Fushës së Përshtatshme dhe eta për Funksionin e Boshtit Y dhe zgjidhni Funksionet e Fushës së Përshtatshme dhe shpejtësinë e ndarë me rrjedhë të lirë për funksionin e boshtit X. Vendosni file blasius.dat në drejtorinë tuaj të punës. Kjo file mund të shkarkohet nga sdcpublications.com nën skedën Shkarkime për këtë libër. Shih Figurën 2.19 për kodin Mathematica që mund të përdoret për të gjeneruar shpejtësinë teorike të Blasius profile për rrjedhjen laminare të shtresës kufitare mbi një pllakë të sheshtë. Si një ishample, në këtë libër shkollor drejtoria e punës është ֥:\Users\jmatsson. Klikoni në Load File. Zgjidhni Files të llojit: Të gjitha Files (*) dhe zgjidhni file blasius.dat nga drejtoria juaj e punës. Zgjidhni katër sipërfaqet x=0.2m, x=0.4m, x=0.6m, x=0.8m dhe të ngarkuara file Teoria.
Klikoni në butonin Axes…. Zgjidhni Y-Axis në dritaren Axes-Solution XY Plot dhe zgjidhni Auto. Gama. Vendosni intervalin minimal në 0 dhe diapazonin maksimal në 10. Vendosni Llojin në float dhe Precisionin në 0 nën Formatin e Numrit. Futni titullin e boshtit si eta dhe klikoni në Apliko. Zgjidhni boshtin X, zgjidhni Gama automatike nën Opsionet, futni 1.2 për Gama maksimale, zgjidhni float Type nën Formati i numrit dhe vendosni Precision në 1. Futni titullin e boshtit si u/U. Klikoni mbi Apliko dhe Mbyllni dritaren. Klikoni në butonin Curves… në dritaren Solution XY Plot. Zgjidhni modelin e parë nën Stili i linjës për Kurbën # 0, shih Figurën 2.16a). Zgjidhni asnjë simbol për stilin e shënuesit dhe klikoni në butonin Apliko. Më tej, zgjidhni Kurbën # 1, zgjidhni modelin tjetër të disponueshëm për stilin e linjës, pa simbol për stilin e shënuesit dhe klikoni në butonin Apliko. Vazhdoni këtë model përzgjedhjeje me dy kthesat e ardhshme # 2 dhe # 3. Mbyllni dritaren Curves – Solution XY Plot. Klikoni në butonin Save/Plot në dritaren Solution XY Plot dhe mbyllni këtë dritare.
- Klikoni në Kopjo pamjen e ekranit të dritares aktive në kujtesën e fragmenteve, shih Figurën 2.16c). Komploti XY mund të ngjitet në një dokument Word. Zgjidhni skedën User Defined në meny dhe Custom. Zgjidhni një funksion specifik Operand nga menyja rënëse duke zgjedhur Mesh… dhe X-Coordinate. Klikoni në Zgjidh dhe futni përkufizimin siç tregohet në figurën 2.17e). Futni rex si Emri i Funksionit të Ri, klikoni mbi Define dhe Mbyllni dritaren. Klikoni dy herë mbi Plots dhe XPlotsot nën Rezultatet në Përmbledhje View. Vendosni X në 0 dhe Y në 1 nën Drejtimi i Plotit.
Hiq zgjedhjen Pozicioni në boshtin X dhe hiqni zgjedhjen Poziciononi në boshtin Y nën Opsionet. Zgjidhni Flukset e murit dhe koeficientin e fërkimit të lëkurës për funksionin e boshtit Y dhe zgjidhni Funksionet e fushës të personalizuara dhe rex për funksionin e boshtit XX. Vendosni file "Koeficienti teorik i fërkimit të lëkurës" në drejtorinë tuaj të punës. Klikoni në Load File. Zgjidhni Files të llojit: Të gjitha Files (*) dhe zgjidhni file "Koeficienti teorik i fërkimit të lëkurës". Zgjidhni murin nën Sipërfaqet dhe të ngarkuara file Fërkimi i lëkurës nën File Të dhënat. Klikoni në butonin Axes…. Kontrolloni boshtin X, kontrolloni kutinë për Regjistrohu nën Opsionet, futni Re-x si titullin e boshtit dhe zgjidhni Auto. Range nën Opsioni i vendosur Minimum në 100 dhe Maksimumi në 1000000. Vendosni Type në float dhe Precision në 0 nën Formati i Numrit dhe klikoni në Apliko. Kontrolloni boshtin Y, kontrolloni kutinë për Regjistrim nën Opsionet, futni Cf-x si Etiketë dhe zgjidhni Auto. Gama, vendosni Minimum në 0.001 dhe Maksimum në 0.1, vendosni Type në float, Precision në 3 dhe klikoni në Apliko. Mbylle dritaren. Klikoni në Save/Plot në dritaren Solution XY Plot. Klikoni në butonin Curves… në dritaren Solution XY Plot. Zgjidhni modelin e parë nën Lin. e Style for Curve # 0. Zgjidhni asnjë simbol për stilin e shënuesit dhe klikoni në butonin Apliko. Ne,xt zgjidhni Kurbën # 1, zgjidhni modelin tjetër të disponueshëm për stilin e linjës, asnjë simbol për stilin e shënuesit dhe klikoni në butonin Apliko. Mbyllni dritaren Curves – Solution XY Plot. Klikoni në butonin Save/Plot në dritaren Solution XY Plot dhe mbylleni këtë dritare. Klikoni në Kopjo pamjen e ekranit të dritares aktive në kujtesën e fragmenteve, shih Figurën 2.16c). Komploti XY mund të ngjitet në një dokument Word.- Teoria
- Në këtë kapitull, ne kemi krahasuar Ansys Fluent shpejtësisë profiles me shpejtësinë teorike Blasius profile për rrjedhje laminare në një pllakë të sheshtë. Ne e transformuam koordinatën malore normale të murit në një koordinatë ngjashmërie për krahasimin e profiles në vende të ndryshme në drejtim të rrjedhës. Koordinata e ngjashmërisë përcaktohet nga ku y (m) është koordinata mur-normale, përcaktohet nga
- ku y (m) është koordinata mur-normale, U (m/s) është shpejtësia e rrjedhës së lirë, x (m) është distanca nga origjina rrjedhëse e murit dhe ¥) m2 /s) është viskoziteti kinematik i lëngun. U (m/s) është shpejtësia e rrjedhës së lirë, x (m) është distanca nga origjina rrjedhëse e murit dhe m2/s) është viskoziteti kinematik i lëngut.
Ne përdorëm gjithashtu shpejtësinë jo-dimensionale në drejtim të rrjedhës u/U ku u është shpejtësia dimensionale profile.
u/U u skicua kundrejt për shpejtësinë e rrjedhshme të Ansys Profiles në krahasim me pro teorik të Blasiusfile dhe të gjithë u rrëzuan në të njëjtën kurbë sipas përkufizimit të vetëngjashmërisë.
Ekuacioni i shtresës kufitare të Blasius është dhënë nga
Trashësia e shtresës kufitare përcaktohet si distanca nga muri në vendin ku shpejtësia në shtresën kufitare ka arritur 99% të vlerës së rrjedhës së lirë.
Për një shtresë kufitare laminare oser kemi shprehjen teorike të mëposhtme për ndryshimin e trashësisë së shtresës kufitare me distancën në drejtim të rrjedhës x dhe numrin Reynolds ܴ.
- Shprehja përkatëse për trashësinë e shtresës kufitare në një shtresë kufitare turbulente jepet nga
- Koeficienti lokal i fërkimit të lëkurës përcaktohet si stresi lokal i prerjes së murit i ndarë me presionin dinamik.
- Koeficienti teorik i fërkimit lokal për rrjedhën laminare përcaktohet nga
- dhe për rrjedhën turbulente, kemi lidhjen e mëposhtme
Referencat
- Çengel, YA dhe Cimbala JM, Bazat dhe Aplikimet e Mekanikës së Fluidit, Botimi i 1-të, McGraw-Hill, 2006.
- Richards, S., Cimbala, JM, Martin, K., ANSYS Workbench Tutorial – Boundary Layer on a Flat Plate, Penn State University, 18 maj 2010 Rishikimi.
- Schlichting, H., dhe Gersten, K., Teoria e Shtresave Kufitare, Botimi i 8-të i Rishikuar dhe i Zgjeruar, Springer, 2001.
- White, FM, Mekanika e Fluideve, Botimi i 4-të, McGraw-Hill, 1999.
Ushtrime
- Përdorni rezultatet nga simulimi i Ansys Fluent në këtë kapitull për të përcaktuar trashësinë e shtresës kufitare në pozicionet e rrjedhës, siç tregohet në tabelën më poshtë. Plotësoni të dhënat që mungojnë në tabelë. Ƿ është shpejtësia e shtresës kufitare në distancën nga muri e barabartë me trashësinë e shtresës kufitare dhe U është shpejtësia e rrjedhës së lirë.
x (m) o (mm) I rrjedhshëm
o (mm) Teoria
Diferenca në përqindje U 8 (m/s)
U (m/s)
v (m2/s)
Re x 0.2 .0000146 0.4 .0000146 0.6 .0000146 0.8 .0000146 - Ndryshoni madhësinë e elementit në 2 mm për rrjetën dhe krahasoni rezultatet në Grafikat XY të koeficientit të fërkimit të lëkurës kundrejt numrit Reynolds me madhësinë e elementit prej 1 mm që u përdor në këtë kapitull. Krahasoni rezultatet tuaja me teorinë.
- Ndryshoni shpejtësinë e rrjedhës së lirë në 3 m/s dhe krijoni një Plot XY duke përfshirë shpejtësinë profiles në x = 0.1, 0.3, 0.5, 0.7 dhe 0.9 m. Krijo një tjetër Plot XY me shpejtësi të ngjashme profiles për këtë shpejtësi më të ulët të rrjedhës së lirë dhe krijoni një Plot XY për koeficientin e fërkimit të lëkurës kundrejt numrit Reynolds.
- Përdorni rezultatet nga simulimi i Ansys Fluent në ushtrimin 2.3 për të përcaktuar trashësinë e shtresës kufitare në pozicionet në drejtim të rrjedhës siç tregohet në tabelën më poshtë. Plotësoni informacionin që mungon në tabelë.është shpejtësia e shtresës kufitare në distancë nga muri e barabartë me trashësinë e shtresës kufitare dhe U është shpejtësia e rrjedhës së lirë.
x (m) o (mm) I rrjedhshëm
o (mm) Teoria
Diferenca në përqindje 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
Tabela 2.2 Krahasimi midis Fluentit dhe teorisë për trashësinë e shtresës kufitare
Ndryshoni shpejtësinë e rrjedhës së lirë në vlerën e renditur në tabelën më poshtë dhe krijoni një XY Plot duke përfshirë shpejtësinë profiles në x = 0.2, 0.4, 0.6 dhe 0.8 m. Krijo një tjetër Plot XY me shpejtësi të ngjashme profiles për shpejtësinë tuaj të rrjedhës së lirë dhe krijoni një Plot XY për koeficientin e fërkimit të lëkurës kundrejt numrit Reynolds.
| Studenti | X-Shpejtësia U (m/s) | Maksimumi Gama (m/s) për X Shpejtësia Komplot |
| 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 |
Shkarkoni PDF: Manuali i përdorimit të softuerit të simulimit të lëngjeve të rrjedhshëm Ansys 2024