Laminare Strömung
Poiseuille-Strömung in einem Rohr
Problemstellung: Eine laminare 3D-Strömung wird in Creo Flow Analysis modelliert. Der berechnete Druckabfall wird mit der analytischen Lösung für eine Poiseuille-Strömung verglichen.
Referenzen: F.M. White. Fluid Mechanics. 3rd Edition. McGraw Hill Book Co. Inc., New York, NY, 1994.
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Flüssigkeitseigenschaften
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Geometrische Eigenschaften
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Arbeitsbedingungen
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Dichte = 1 kg/m3
Viskosität = 1x10-5 Pa-s
Reynolds-Zahl = 500
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Radius = 0.00125 m
Länge = 0.1 m
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Eintrittsgeschwindigkeit = 2 m/s (voll entwickelt)
Austrittsgeschwindigkeit = 2 m/s (voll entwickelt)
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Ergebnis – Konturen der Geschwindigkeitsmagnitude
Ergebnisvergleich – Druckabfall im Rohr
Ergebnisse | Analytische Lösung | Creo Flow Analysis | % Differenz |
|---|---|---|---|
Druckabfall (Pa) | 10.24 | 10.302 | 0.6 |
Taylor-Couette-Strömung zwischen konzentrischen Zylindern
Problemstellung: Eine laminare 2D-Strömung in einer Taylor-Couette-Zelle wird mit dem Modul "Flow" modelliert. Der Innenzylinder rotiert. Der Außenzylinder ist fest und repräsentativ für eine Methode zur Messung der Viskosität einer Flüssigkeit.
• A = Innenzylinder
• B = Außenzylinder
Referenzen: F.M. White. Viscous Fluid Flow. Section 3-2.3 McGraw Hill Book Co. Inc., New York, NY, 1991.
Flüssigkeitseigenschaften | Geometrische Eigenschaften | Arbeitsbedingungen |
|---|---|---|
Luft Dichte = 1 kg/m3 Viskosität = 0.0002 kg/m-s | R1 = 0.0178 m R2 = 0.04628 m | ω 1= 1 rad/s Fester Außenkreis |
Ergebnisse – Konturen der Geschwindigkeitsmagnitude
Ergebnisvergleich – Geschwindigkeit in der Flüssigkeit
Radiale Koordinate (m) | Analytische Lösung (m/s) | Creo Flow Analysis (m/s) | % Differenz |
|---|---|---|---|
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 |
Laminare Strömung in einer trapezförmigen Kavität
Problemstellung: Eine laminare 2D-Strömung in einer trapezförmigen Kavität, deren obere und untere Wand sich bewegen, wird mit dem Modul "Flow" modelliert.
U = UWand
Referenzen: J.H. Darr, S.P. Vanka. "Separated Flow in a Driven Trapezoidal Cavity". Phys. Fluids A, Vol. 3, S. 385-392, 1991.
Flüssigkeitseigenschaften | Geometrische Eigenschaften | Arbeitsbedingungen |
|---|---|---|
Dichte = 1 kg/m3 Viskosität = 1 Pa-s | a = 1.5 m b = 2 m h = 2 m | UWand = 400 m/s |
Ergebnisvergleich | |
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X-Geschwindigkeitskonturen | Y-Geschwindigkeitskonturen |
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Ergebnisvergleich | |
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Normalisierte X-Geschwindigkeit | Normalisierte Y-Geschwindigkeit |
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