高级物理 - 空化和多组分混合
通过锐边孔口的空化
问题说明：使用标准 k-ε 湍流模型和恒定气体质量分数空化模型，在锐边孔口上对 3D 空化流进行建模。
参考资料：W.H. Nurick, “Orifice Cavitation and Its Effects on Spray Mixing”, Journal of Fluids Engineering, Vol 98, pp. 681-687, 1976.
流体属性 | 几何属性 | 工作条件 |
|---|---|---|
密度 = 1000 kg/m3 黏度 = 0.001 Pa-s 饱和度压力 = 3540 Pa | 入口圆柱 半径 = 1.15 cm 长度 = 1.6 cm 出口圆柱 半径 = 0.4 cm 长度 = 3.2 cm | 入口压力 = 250 kPa 出口压力 = 95 kPa |
结果比较 - 排放系数
排放系数会反映孔口的流动和压力损失行为。将 Creo Flow Analysis 的计算结果与解析解进行比较。
结果 | 解析 | Creo Flow Analysis | 差异百分比 |
|---|---|---|---|
排放系数 (Cd) | 0.78 | 0.7822 | 0.28 |
结果 - 蒸汽体积分数等值线
管道流中的多组分物种传输
问题说明：使用多组分混合模块对流经管道的两种组分的混合进行建模。组分 A 在入口端进入管道。组分 B 通过管道的壁进入。
• A = 组分 A
• B = 组分 B
参考资料：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.
流体属性 | 几何属性 | 工作条件 |
|---|---|---|
组分 A 和 B 密度 = 1 kg/m3 黏度 = 1 x 10-5 Pa-s 扩散系数 = 1.43 x 10-5 m2/s | R = 0.0025 m L = 0.5 m | 最大入口速度 = 2 m/s 出口压力 = 101325 Pa |
结果比较 - 整个管道中组分 A 的质量分数
沿着管道轴的组分 A 的质量分数的测量指示了整个管道中组分的混合程度。将 Creo Flow Analysis 的结果与解析解进行比较。
组分 A 的质量分数 | |||
|---|---|---|---|
轴向坐标 (m) | 解析解 | Creo Flow Analysis | 差异百分比 |
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 |