层流
管道中的泊肃叶流
问题说明:在 Creo Flow Analysis 中对 3D 层流进行建模。计算的压力降会与泊肃叶流的解析解进行比较。
参考资料:F.M. White. Fluid Mechanics. 3rd Edition. McGraw Hill Book Co. Inc., New York, NY, 1994.
流体属性
几何属性
工作条件
密度 = 1 kg/m3
黏度 = 1x10-5 Pa-s
雷诺数 = 500
半径 = 0.00125 m
长度 = 0.1 m
入口速度 = 2 m/s (完全展开)
出口速度 = 2 m/s (完全展开)
结果 - 速度大小等值线
结果比较 - 管道中的压力降
结果
解析
Creo Flow Analysis
差异百分比
压力降 (Pa)
10.24
10.302
0.6
同心圆柱之间的泰勒-库埃特流
问题说明:使用流动模块在泰勒-库埃特流单元中对 2D 层流进行建模。内侧圆柱面旋转。外侧圆柱面是固定的,可代表一种测量流体黏度的方法。
A = 内侧圆柱面
B = 外侧圆柱面
参考资料:F.M. White. Viscous Fluid Flow. Section 3-2.3 McGraw Hill Book Co. Inc., New York, NY, 1991.
流体属性
几何属性
工作条件
空气
密度 = 1 kg/m3
黏度 = 0.0002 kg/m-s
R1 = 0.0178 m
R2 = 0.04628 m
ω 1= 1 rad/s
固定的外侧圆
结果 - 速度大小等值线
结果比较 - 流体中的速度
径向坐标 (m)
解析解 (m/s)
Creo Flow Analysis (m/s)
差异百分比
0.020
0.01512
0.01518370
0.42
0.025
0.01053
0.01047970
0.48
0.030
0.00718
0.00723849
0.81
0.035
0.00454
0.00453034
0.21
梯形型腔中的层流
问题说明:使用流动模块在具有移动顶部和底部壁的梯形型腔中对 2D 层流进行建模。
U = U
参考资料:J.H. Darr, S.P. Vanka. “Separated Flow in a Driven Trapezoidal Cavity”. Phys. Fluids A, Vol. 3, pp. 385-392, 1991.
流体属性
几何属性
工作条件
密度 = 1 kg/m3
黏度 = 1 Pa-s
a = 1.5 m
b = 2 m
h = 2 m
U = 400 m/s
结果比较
X 速度云图
Y 速度云图
结果比较
规范化 X 速度
规范化 Y 速度