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Laminare Strömung
Poiseuille-Strömung in einem Rohr
Problemstellung: Eine laminare 3D-Strömung wird in Creo Flow Analysis modelliert. Der berechnete Druckabfall wird mit der analytischen Lösung für eine Poiseuille-Strömung verglichen.
Referenzen: F.M. White. Fluid Mechanics. 3rd Edition. McGraw Hill Book Co. Inc., New York, NY, 1994.
Flüssigkeitseigenschaften
Geometrische Eigenschaften
Arbeitsbedingungen
Dichte = 1 kg/m3
Viskosität = 1x10-5 Pa-s
Reynolds-Zahl = 500
Radius = 0.00125 m
Länge = 0.1 m
Eintrittsgeschwindigkeit = 2 m/s (voll entwickelt)
Austrittsgeschwindigkeit = 2 m/s (voll entwickelt)
Ergebnis – Konturen der Geschwindigkeitsmagnitude
Ergebnisvergleich – Druckabfall im Rohr
Ergebnisse
Analytische Lösung
Creo Flow Analysis
% Differenz
Druckabfall (Pa)
10.24
10.302
0.6
Taylor-Couette-Strömung zwischen konzentrischen Zylindern
Problemstellung: Eine laminare 2D-Strömung in einer Taylor-Couette-Zelle wird mit dem Modul "Flow" modelliert. Der Innenzylinder rotiert. Der Außenzylinder ist fest und repräsentativ für eine Methode zur Messung der Viskosität einer Flüssigkeit.
A = Innenzylinder
B = Außenzylinder
Referenzen: F.M. White. Viscous Fluid Flow. Section 3-2.3 McGraw Hill Book Co. Inc., New York, NY, 1991.
Flüssigkeitseigenschaften
Geometrische Eigenschaften
Arbeitsbedingungen
Luft
Dichte = 1 kg/m3
Viskosität = 0.0002 kg/m-s
R1 = 0.0178 m
R2 = 0.04628 m
ω 1= 1 rad/s
Fester Außenkreis
Ergebnisse – Konturen der Geschwindigkeitsmagnitude
Ergebnisvergleich – Geschwindigkeit in der Flüssigkeit
Radiale Koordinate (m)
Analytische Lösung (m/s)
Creo Flow Analysis (m/s)
% Differenz
0.020
0.01512
0.01518370
0.42
0.025
0.01053
0.01047970
0.48
0.030
0.00718
0.00723849
0.81
0.035
0.00454
0.00453034
0.21
Laminare Strömung in einer trapezförmigen Kavität
Problemstellung: Eine laminare 2D-Strömung in einer trapezförmigen Kavität, deren obere und untere Wand sich bewegen, wird mit dem Modul "Flow" modelliert.
U = UWand
Referenzen: J.H. Darr, S.P. Vanka. "Separated Flow in a Driven Trapezoidal Cavity". Phys. Fluids A, Vol. 3, S. 385-392, 1991.
Flüssigkeitseigenschaften
Geometrische Eigenschaften
Arbeitsbedingungen
Dichte = 1 kg/m3
Viskosität = 1 Pa-s
a = 1.5 m
b = 2 m
h = 2 m
UWand = 400 m/s
Ergebnisvergleich
X-Geschwindigkeitskonturen
Y-Geschwindigkeitskonturen
Ergebnisvergleich
Normalisierte X-Geschwindigkeit
Normalisierte Y-Geschwindigkeit
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