Fisica avanzata - Cavitazione e miscelazione di più componenti
Cavitazione su orifizio a spigoli vivi
Enunciato del problema: il flusso di cavitazione 3D è modellato su un orifizio a spigoli vivi mediante il modello di turbolenza k-ε standard e il modello di cavitazione con frazione di massa di gas costante.
Riferimenti: W.H. Nurick, "Orifice Cavitation and Its Effects on Spray Mixing", Journal of Fluids Engineering, Vol. 98, pp. 681-687, 1976.
Proprietà del fluido | Proprietà geometriche | Condizioni operative |
|---|---|---|
Densità = 1000 kg/m3 Viscosità = 0.001 Pa-s Pressione di saturazione = 3540 Pa | Cilindro di entrata Raggio = 1.15 cm Lunghezza = 1.6 cm Cilindro di uscita Raggio = 0.4 cm Lunghezza = 3.2 cm | Pressione in entrata = 250 kPa Pressione in uscita = 95 kPa |
Confronto dei risultati - Coefficiente di scaricamento
Il coefficiente di scaricamento caratterizza il comportamento di perdita di pressione e flusso degli orifizi. I risultati calcolati di Creo Flow Analysis vengono confrontati con la soluzione analitica.
Risultati | Soluzione analitica | Creo Flow Analysis | Differenza % |
|---|---|---|---|
Coefficiente di scaricamento (Cd) | 0.78 | 0.7822 | 0.28 |
Risultati - Contorni della frazione di volume di vapore
Trasporto di specie multicomponente nel flusso di un tubo
Enunciato del problema: la miscelazione di due componenti che fluiscono attraverso un tubo è modellata mediante il modulo Multicomponent Mixing. Il componente A entra nel tubo dall'entrata. Il componente B entra attraverso le pareti del tubo.
• A = Componente A
• B = Componente B
Riferimenti: 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.
Proprietà del fluido | Proprietà geometriche | Condizioni operative |
|---|---|---|
Componenti A e B Densità = 1 kg/m3 Viscosità = 1 x 10-5 Pa-s Diffusività = 1.43 x 10-5 m2/s | R = 0.0025 m L = 0.5 m | Velocità in entrata max = 2 m/s Pressione in uscita = 101325 Pa |
Confronto dei risultati - Frazione di massa del componente A attraverso il tubo
Le misurazioni della frazione di massa del componente A lungo l'asse del tubo indicano l'estensione della miscelazione dei componenti nell'intero tubo. I risultati di Creo Flow Analysis vengono confrontati con la soluzione analitica.
Frazione di massa del componente A | |||
|---|---|---|---|
Coordinata assiale (m) | Soluzione analitica | Creo Flow Analysis | Differenza % |
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 |