高等物理 - 空蝕與多成分混合

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高等物理 - 空蝕與多成分混合

銳緣孔上方的空蝕

問題陳述：使用標準的 k-ε 亂流模型及恆定氣體質量分數空蝕模型為銳緣孔上方的 3D 空蝕流建模。

參考文獻：W.H. Nurick, "Orifice Cavitation and Its Effects on Spray Mixing", Journal of Fluids Engineering, Vol 98, pp. 681-687, 1976。

流體屬性	幾何屬性	工作條件
密度 = 1000 kg/m3 黏度 = 0.001 Pa-s 飽和壓力 = 3540 Pa	入口圓柱體半徑 = 1.15 cm 長度 = 1.6 cm 出口圓柱體半徑 = 0.4 cm 長度 = 3.2 cm	入口壓力 = 250 kPa 出口壓力 = 95 kPa

結果比較 - 流量係數

流量係數能夠反映孔的流動與壓力損失行為。會將 Creo Flow Analysis 的計算結果與分析解決方案進行比較。

結果	分析	Creo Flow Analysis	% 差異
流量係數 (Cd)	0.78	0.7822	0.28

結果 - 蒸汽體積分數等值線圖

管路流中的多成分物種輸送

問題陳述：使用「多成分混合」模組為混合流經管路的兩種成分建模。成分 A 在入口處進入管路。成分 B 經由管路壁進入。

• A = 成分 A

• B = 成分 B

參考文獻：W.M. Kays and M.E. Crawford. Convective Heat and Mass Transfer. 3rd Edition. McGraw-Hill Book Co., Inc., New York, NY. 126-134. 1993。

流體屬性	幾何屬性	工作條件
成分 A 與 B 密度 = 1 kg/m3 黏度 = 1 x 10-5 Pa-s 擴散度 = 1.43 x 10-5 m2/s	R = 0.0025 m L = 0.5 m	最大入口速度 = 2 m/s 出口壓力 = 101325 Pa

結果比較 - 成分 A 在整個管路的質量分數

沿管路軸對成分 A 質量分數的量測指示成分在整個管路中的混合程度。會將 Creo Flow Analysis 的結果與分析解決方案進行比較。