Condiciones de límite
Los parámetros de condiciones de límite para el módulo
Partícula (Particle) se aplican a los límites del árbol de Flow Analysis. Las opciones también se aplican a las interfaces para las que el módulo
Flujo (Flow) está cubierto en un lado de la interfaz, creando un
Límite (Boundary).
El tratamiento de partículas o líneas de corriente en un límite se especifica mediante las siguientes opciones.
Abierto
Utilice la condición de límite abierto para que la línea de flujo pueda entrar y salir del dominio. Un límite Abierto (Open) suele corresponder, en el módulo Flujo (Flow), a Inlet o Outlet, pero también se puede aplicar a otros tipos de límite de Flujo (Flow).
Para liberar partículas en un límite abierto, defina Liberar partícula (Release Particle) en Sí (Yes). Se puede especificar Frecuencia de liberación (Release Frequency), Liberación aleatoria (Random Release), Radio de partículas (Radius of Particles), Posición de liberación (Release Position) y Velocidad inicial (Initial Velocity) para el tratamiento de la dinámica de partículas o líneas de corriente en un límite.
Pared
Para liberar partículas en un límite abierto, defina Liberar partícula (Release Particle) en Sí (Yes). Se puede especificar Frecuencia de liberación (Release Frequency), Liberación aleatoria (Random Release), Radio de partículas (Radius of Particles), Posición de liberación (Release Position) y Velocidad inicial (Initial Velocity) para el tratamiento de la dinámica de partículas o líneas de corriente en un límite.
Modelo de pared de partícula
Permite especificar la reacción de las partículas o líneas de corriente en un límite de pared. Esta opción está disponible para las partículas definidas en Tiene masa (Has Mass). En el caso de las partículas sin masa, la partícula sigue la línea de flujo a lo largo de las paredes.
En el
modelo de pared de partícula se incluyen los siguientes modelos:
1. Rebote perfecto: las partículas o líneas de corriente se reflejan desde una pared con el mismo ángulo de incidencia y energía. El momento y la energía cinética de la partícula se conservan perfectamente y el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.
2. Adherencia: las partículas o líneas de corriente se adhieren a la pared.
3. Rebote parcial: las partículas o líneas de corriente se reflejan desde una pared con pérdida de energía normal, pérdida de energía tangencial o pérdida de energía normal y tangencial, en función de la entrada del usuario.
◦ Pérdida de energía normal: pérdida de energía cinética del componente normal de una partícula o línea de corriente que incide sobre un límite de pared con rebote parcial.
◦ Pérdida de energía tangencial: pérdida de energía cinética del componente tangencial de una partícula o línea de corriente que incide sobre un límite de pared con rebote parcial.
◦ Velocidad máxima normal: cualquier partícula cuya velocidad normal sea mayor que el valor de los rebotes especificados en el límite de pared.
◦ Velocidad mínima normal: cualquier partícula cuya velocidad normal sea menor que el valor de los rebotes especificados en el límite de pared.
Si el valor de la velocidad normal de una partícula se encuentra entre la velocidad máxima normal y la velocidad mínima normal, la partícula se adhiere a la pared.
4. Definido por el usuario: el usuario especifica la reacción de las partículas o líneas de corriente en un límite de pared.
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Los valores de Pérdida de energía normal (Normal Energy Loss) y Pérdida de energía tangencial (Tangential Energy Loss) se especifican en términos de la fracción perdida. Por ejemplo, 1.0 implica una pérdida total de energía normal. Los valores de Pérdida de energía normal (Normal Energy Loss) y Pérdida de energía tangencial (Tangential Energy Loss) mayores que 1.0 se redefinen en 1. Se requiere el valor Pérdida de energía normal (Normal Energy Loss) para un límite de Pared (Wall).
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Simetría
La simetría en un límite hace que las partículas o líneas de corriente se reflejen en el límite. Esto corresponde a un límite de simetría en el módulo
Flujo (Flow).
Las partículas se liberan en un límite de simetría si Liberar partícula (Release Particle) se define en Sí (Yes). Se puede especificar Frecuencia de liberación (Release Frequency), Liberación aleatoria (Random Release), Radio de partículas (Radius of Particles), Posición de liberación (Release Position) y Velocidad inicial (Initial Velocity) para el tratamiento de la dinámica de partículas o líneas de corriente en un límite.
Las partículas se liberan en una pared abierta o un límite de simetría si Liberar partícula (Release Particle) se define en Sí (Yes).
Liberar partícula
La definición de Liberar partícula (Release Particle) en Sí (Yes) activa la liberación de partículas o líneas de corriente en un límite. Se activan las siguientes opciones:
• Frecuencia de liberación (Release Frequency)
• Liberación aleatoria (Random Release)
• Radio de partículas (Radius of Particles)
• Velocidad inicial (Initial Velocity)
• Posición de liberación (Release Position)
Frecuencia de liberación
Las partículas se liberan desde un límite al flujo, una o varias veces. De este modo, se define el tiempo de liberación
de un parche de partícula y el intervalo de tiempo
entre dos liberaciones. En
Creo Flow Analysis, utilice las siguientes opciones para especificar la frecuencia de liberación de partículas:
• Una vez (Once): permite liberar una, cuando se inicia una simulación a partir de los valores iniciales o una solución. Las partículas no se vuelven a liberar para una ejecución de continuación.
• Intervalo de paso de tiempo (Time Step Interval): en intervalos en una simulación transitoria. Con la frecuencia de liberación
, el intervalo de tiempo de liberación de la partícula es
multiplicado por el paso de tiempo de flujo:
. Por ejemplo, una frecuencia definida en 3 provoca la liberación de las partículas al principio de los pasos de tiempo 1º, 4º, 7º y 10º.
• Cada paso de tiempo (Every Time Step): al principio de cada paso de tiempo en una simulación transitoria.
• Intervalo de tiempo (Time Interval): en un intervalo fijo de tiempo en segundos. El valor de entrada de
Paso de tiempo (Time Step) controla el intervalo de tiempo fijo.
se especifica directamente.
Para una partícula sin masa, utilice las siguientes opciones para trazar la dirección de una partícula liberada en un límite:
• Adelante (Forward): avance en el tiempo.
• Atrás (Backward): retroceso en el tiempo, en función del campo de velocidad actual en cada paso de tiempo.
• Ambos (Both): avance y retroceso en el tiempo.
Liberación aleatoria
En un límite de flujo, la malla computacional la divide en un número finito de caras que corresponden a las celdas de límite. Cuando las partículas se liberan desde el límite en el dominio de flujo, las celdas de límite se pueden seleccionar aleatoriamente para la liberación de partículas, con una probabilidad proporcional al área de caras de celda. El valor de Cantidad de partículas (Amount of Particles) se determina mediante una de las siguientes opciones:
• Número (Number): el número total de partículas liberadas se especifica directamente en un límite de Number of Particles.
• Flujo másico (Mass Flux): se especifica el flujo másico de la fase de partículas discretas y el número de las partículas se calcula a partir del flujo másico, el radio y la densidad.
| La opción Cantidad de partículas (Amount of Particles) para Flujo másico (Mass Flux) se activa y aparece si Tipo de partícula (Particle Type) se define en Tiene masa (Has Mass). |
Radio de partículas
Se especifica en el momento de la liberación y permanece sin cambios. En el caso de varias liberaciones, el radio de las partículas puede ser diferente y se especifica mediante el
Editor de expresiones (Expression Editor) como una función de tiempo. En
Creo Flow Analysis, la partícula es esférica y su volumen no desplaza fluido. Para una partícula definida en
Has Mass, se utiliza el radio o el diámetro para calcular la masa de la partícula (volumen) y la fuerza de arrastre de la partícula fluida (número de Reynolds relativo), tal como se muestra en la
ecuación 2.368 y en la
ecuación 2.371.
En el caso de una partícula definida en Sin masa (Massless), el valor de Radio de partículas (Radius of Particles) influye en el tamaño de la partícula. El valor de Radio de partículas (Radius of Particles) debe ser mayor que cero.
Velocidad inicial
Para cada partícula, la velocidad inicial
se especifica en la posición de liberación
y el tiempo de liberación
. Por defecto, las partículas definidas en
Sin masa (Massless) no tienen la misma velocidad que la velocidad de flujo local
.
Para las partículas definidas en Tiene masa (Has Mass), se pueden definir las siguientes especificaciones:
• Same as Fluid: la velocidad inicial es la misma que la velocidad de flujo local
para las partículas definidas en
Has Mass.
Ecuación 2.417
Se debe tener en cuenta que
puede ser la velocidad de flujo en la cara de límite, en el centro de la celda de límite o en el centro de la celda de límite y la cara de límite, donde la partícula se encuentra en el momento de la liberación.
• Especificado por el usuario: el usuario especifica la velocidad inicial.
Ecuación 2.418
donde
,
y
son los componentes de velocidad inicial de un sistema de coordenadas cartesiano.
Posición de liberación
Se trata de la posición inicial o de liberación
para la partícula en su momento de liberación
. La posición de liberación se determina en el límite, seleccionando una de las siguientes opciones:
• Centro de celda (Cell Center): las partículas se liberan desde las celdas de límite.
• Centro de cara (Face Center): las partículas se liberan desde las caras de límite.
• Centros de cara y celda (Face and Cell Centers): las partículas se liberan desde las celdas y las caras de límite. Se libera un número igual de partículas de la cara y del centro de celda. Se determina por el número de caras o celdas de límite, o por el número total de partículas que se especifican para la opción Liberación aleatoria (Random Release). El número total de partículas liberadas es el doble que el valor especificado de Número de partículas (Number of Particles) o el número de caras o celdas de límite.
Si Liberación aleatoria (Random Release) se define en No, Creo Flow Analysis supone que se libera una partícula en cada centro de cara, o bien en los centros de cara y de celda de límite.
Condiciones de la interfaz
Los atributos de la interfaz para el módulo son los mismos que los atributos para la condición de límite, si un lado de Interfaz (Interface) es Cubierto (Blanked) para el flujo. Si el módulo Flujo (Flow) tiene el estado Activo (Active) en ambos lados de una interfaz, esta solo se puede asignar como Interfaz por defecto (Default Interface).