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。
成分 A 的質量分數 | |||
|---|---|---|---|
軸向座標 (m) | 分析解決方案 | Creo Flow Analysis | % 差異 |
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 |