Расширенная физика - кавитация и многокомпонентное смешивание
Кавитация в отверстии с острой кромкой
Формулировка задачи: трехмерный поток с кавитацией моделируется в отверстии с острой кромкой с использованием стандартной k-ε модели турбулентности и модели кавитации с постоянной массовой долей газа.
Ссылки: W.H. Nurick, "Orifice Cavitation and Its Effects on Spray Mixing" (Кавитация в выходном отверстии и ее влияние на смешивание в пульверизаторе), Journal of Fluids Engineering, Vol 98, стр. 681-687, 1976.
Свойства жидкости | Геометрические свойства | Рабочие условия |
|---|---|---|
Плотность = 1000 кг/м3 Вязкость = 0.001 Па-с Давление насыщения = 3540 Па | Входной цилиндр Радиус = 1.15 см Длина = 1.6 см Выходной цилиндр Радиус = 0.4 см Длина = 3.2 см | Давление на входе = 250 кПа Давление на выходе = 95 кПа |
Сравнение результатов - коэффициент расхода
Коэффициент расхода характеризует поведение потока и потери давления в отверстиях. Рассчитанные результаты из Creo Flow Analysis сравниваются с аналитическим решением.
Результаты | Аналитика | Анализ потока Creo | % Разность |
|---|---|---|---|
Коэффициент расхода (Cd) | 0.78 | 0.7822 | 0,28 |
Результаты - контуры объемной доли пара
Многокомпонентный перенос веществ потоком в трубе
Формулировка задачи: смешивание двух компонентов, текущих через трубу, моделируется с помощью модуля многокомпонентного смешивания. Компонент A поступает в трубу во входном отверстии. Компонент B поступает через стенки трубы.
• A = компонент A
• B = компонент B
Ссылки: W.M. Kays and M.E. Crawford. Convective Heat and Mass Transfer (Конвективный тепловой и массовый перенос). 3rd Edition. McGraw-Hill Book Co., Inc., New York, NY. 126-134. 1993.
Свойства жидкости | Геометрические свойства | Рабочие условия |
|---|---|---|
Компонент A и B Плотность = 1 кг/м3 Вязкость = 1 x 10-5 Па-с Число Прандтля = 1.43 x 10-5 м2/с | R = 0.0025 м L = 0.5 м | Макс. скорость на входе = 2 м/с Давление на выходе = 101325 Па |
Сравнение результатов - массовая доля компонента A вдоль трубы
Измерения массовой доли компонента A вдоль оси трубы показывают степень смешивания компонентов в трубе. Результаты из Creo Flow Analysis сравниваются с аналитическим решением.
Массовая доля компонента A | |||
|---|---|---|---|
Осевая координата (м) | Аналитическое решение | Анализ потока Creo | % Разность |
0.01 | 1 | 1 | 0 |
0.02 | 0.9999 | 0.9986 | 0,1 |
0,03 | 0.9963 | 0.9882 | 0,8 |
0.04 | 0.9670 | 0.9625 | 0.5 |
0,05 | 0.9230 | 0.8980 | 2.7 |
0.06 | 0.8706 | 0.8720 | 0,1 |
0.07 | 0.8146 | 0.8172 | 0,3 |
0.08 | 0.7583 | 0.7610 | 0,4 |
0.09 | 0.7034 | 0.7054 | 0,3 |
0,1 | 0.6511 | 0.6417 | 1.4 |