Fluxo turbulento
Queda de pressão ao longo do comprimento do tubo — turbulenta
Instrução do problema: o fluxo turbulento 3D em um tubo reto é modelado usando o modelo de turbulência k-ε padrão.
Referências: F.M. White. Fluid Mechanics. 3rd Edition. McGraw Hill Book Co. Inc., New York, NY, 1994.
Propriedades de fluido | Propriedades geométricas | Condições de trabalho |
|---|---|---|
Densidade = 1.225 kg/m3 Viscosidade = 1.7894e-5 Pa-s | Raio = 0.002 m Comprimento = 2 m | Velocidade de entrada = 50m/s Pressão de saída = 0 Pa |
Comparação de resultados
Resultados | Analítico | Creo Flow Analysis | % de diferença |
|---|---|---|---|
Queda de pressão (Pa) | 0.743 | 0.73 | 0.48 |
Fluxo transônico sobre um Aerofólio RAE2822
Instrução do problema: o fluxo transônico 2D é modelado ao redor de um aerofólio RAE2822 em condições de túnel de vento usando o modelo padrão de turbulência k-ε.
Comprimento da corda = 1 m
Referências: P.H. Cook, M.A. McDonald, M.C.P. Firmin. “Aerofoil RAE 2822 - Pressure Distributions, and Boundary Layer and Wake Measurements.” AGARD Advisory Report No. 138.
Propriedades de fluido | Propriedades geométricas | Condições de trabalho |
|---|---|---|
Ar Densidade = Lei do gás ideal Viscosidade = 3.54822 X 10 -5 kg/MS | Aerofólio RAE 2822 AoA = 2.31 graus Altura do túnel de vento = 72 m Comprimento do túnel de vento = 96 m | M = 0.729 Pressão nos limites = 71154 Pa Temperatura nos limites = 271 K |
Resultados — Contornos de pressão em torno do aerofólio
Comparação de resultados — Coeficientes de erguimento e arrasto
Resultados | Alvo | Creo Flow Analysis | Porcentagem de erro |
|---|---|---|---|
Coeficiente de erguimento | 0.743 | 0.73 | 1.75 |
Coeficiente de arrasto | 0.0127 | 0.0126 | 0.79 |
Comparação de resultados – coeficiente de distribuição de pressão
Fluxo turbulento sobre um passo voltado para frente
Instrução do problema: o fluxo turbulento 2D com separação e reanexação é modelado para um passo voltado para frente com o modelo k-ε do grupo de renormalização.
• A = Entrada
• B = Passo
• C = Saída
Referências: D.M. Driver, H.L. Seegmiller, "Features of a Reattaching Turbulent Shear Layer in Divergent Channel Flow". AIAA Journal,Vol 23, pp. 163-171, 1985.
Propriedades de fluido | Propriedades geométricas | Condições de trabalho |
|---|---|---|
Densidade = 1 kg/m3 Viscosidade: 0,0001 kg/m-s | Altura do Passo = 1 m Comprimento do canal = 34 m Altura do canal = 9 m | Entrada: perfil de velocidade totalmente desenvolvido em 3,74 m/s Saída: pressão atmosférica |
Comparação de resultados – comprimento de reanexação
O comprimento de reanexação é a distância entre o passo no qual o fluxo é retomado na direção positiva do fluxo. O experimento fornece um intervalo para o comprimento da reanexação.
Comprimento de reanexação | |
|---|---|
Experimento | Creo Flow Analysis |
x/H = 6,16 – 6,34 | x/H = 6,21 |
Comparação de resultados — Coeficiente de atrito superficial
A previsão do downstream do ponto de reanexação do passo foi determinada na experiência da seguinte forma:
• Medidas do interferômetro de atrito de pele de laser de fluxo de óleo
• Interpolação do local do atrito de pele zero. Os resultados experimentais e de CFD ao longo da parede são comparados abaixo.
Desprendimento de vórtices sobre um cilindro
Declaração do problema: o fluxo sobre um cilindro é modelado usando o modelo de turbulência padrão k-ε.
Referências: Williamson, C. H. K. (1988). Defining a universal and continuous Strouhal–Reynolds number relationship for the laminar vortex shedding of a circular cylinder. Physics of Fluids.
Propriedades de fluido | Propriedades geométricas | Condições de trabalho |
|---|---|---|
Densidade = 1 kg/m3 Viscosidade = 0,01 Pa-s | Consulte a imagem acima | Transiente = 0,01 s Velocidade de entrada = 1m/s Pressão de saída = 0 Pa |
Resultados – vorticidade z após 150 s
Comparação de resultados – número de Strouhal
O número de Strouhal mede a frequência de derramamento.
Resultado | Alvo | Creo Flow Analysis | % de diferença |
|---|---|---|---|
Número de Strouhal | 0.164 | 0.165 | 0.61 |
Fluxo recirculatório transicional dentro de um compartimento de ventilação
Enunciado de problema: Fluxo recirculatório 3D é modelado em um compartimento de ventilação usando o modelo k-ε padrão.
• I = entrada
• O = saída
Referências: P.V. Nielsen, A Restivo, J.H. Whitelaw, “The Velocity Characteristics of Ventilated Rooms”, Journal of Fluids Engineering, Vol 100, pp.291-298 , 1978.
Propriedades de fluido | Propriedades geométricas | Condições de trabalho |
|---|---|---|
Densidade = 1,1766 kg/m3 Viscosidade = 1.853e-5 Pa-s | L = 267.9 mm W = 89.3 mm Altura da entrada = 5 mm Altura da saída = 14,3 mm | Velocidade de entrada = 15,78m/s Pressão de saída = atmosférica |
Resultados – contornos de velocidade X na linha de centro
Resultados – contornos de velocidade Y na linha de centro
Comparação de resultados – velocidade normalizada ao longo da direção y do compartimento
Fluxo turbulento em um difusor
Instrução do problema: o fluxo turbulento 3D em um difusor é modelado usando o modelo de turbulência k-ε padrão.
Referências: Azad, R. S., & Kassab, S. Z. (1989). Fluxo turbulento em um difusor cônico: visão global e implicações. Física dos fluidos A: dinâmica de fluido, 1(3), 564 – 573.
Propriedades de fluido | Propriedades geométricas | Condições de trabalho |
|---|---|---|
Densidade = 1,15758 kg/m3 Viscosidade = 1,8406 x 10-5 Pa-s | Consulte a imagem acima | Velocidade de entrada = 18,06m/s Pressão de saída = 0 Pa |
Resultados – contornos de pressão
Comparação de resultados – coeficiente de pressão ao longo da parede do difusor
