고급 물리 – 캐비테이션 및 다성분 혼합

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칼날 오리피스에 발생된 캐비테이션

문제 설명: 칼날 오리피스에 발생된 3D 캐비테이션 흐름이 표준 k-ε 터뷸런스 모델 및 일정 기체 질량 분율 캐비테이션 모델을 사용하여 모델링되고 있습니다.

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

유체 특성	기하학적 특성	작동 조건
밀도 = 1000kg/m3 점도 = 0.001Pa-s 포화 압력 = 3540Pa	유입구 원통 반지름 = 1.15cm 길이 = 1.6cm 배출구 원통 반지름 = 0.4cm 길이 = 3.2cm	유입구 압력 = 250kPa 배출구 압력 = 95kPa

결과 비교 – 유량 계수

유량 계수는 오리피스의 흐름과 압력 손실 동작을 구분합니다. Creo Flow Analysis의 계산된 결과가 분석적 해와 비교됩니다.

결과	분석	Creo Flow Analysis	% 차이
유량 계수(Cd)	0.78	0.7822	0.28

결과 - 증기 부피 분율 컨투어

파이프 진행에서 다성분 화학종 전송

문제 설명: 파이프를 통과해서 진행되는 두 성분 혼합이 다성분 혼합 모듈을 사용하여 모델링되고 있습니다. 성분 A는 유입구에서 파이프로 들어갑니다. 성분 B는 파이프의 벽을 통과해서 들어갑니다.

• A = 성분 A

• B = 성분 B

참고 문헌: 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.

유체 특성	기하학적 특성	작동 조건
성분 A 및 B 밀도 = 1kg/m3 점도 = 1 x 10-5Pa-s 확산도 = 1.43 x 10-5m2/s	R = 0.0025m L = 0.5m	최대 유입구 속도 = 2m/s 배출구 압력 = 101325Pa

결과 비교 - 파이프를 통과하는 성분 A의 질량 분율

파이프 축을 따라 성분 A의 질량 분율을 측정하면 파이프 전체에서의 성분 혼합 범위가 표시됩니다. Creo Flow Analysis의 결과가 분석적 해와 비교됩니다.