Flusso turbolento
Caduta di pressione lungo la lunghezza del tubo - Flusso turbolento
Enunciato del problema: il flusso turbolento 3D in un tubo diritto è modellato mediante il modello di turbolenza k-ε standard.
Riferimenti: F.M. White, Fluid Mechanics. 3rd Edition. McGraw Hill Book Co. Inc., New York, NY, 1994.
Proprietà del fluido | Proprietà geometriche | Condizioni operative |
|---|---|---|
Densità = 1.225 kg/m3 Viscosità = 1.7894e-5 Pa-s | Raggio = 0.002 m Lunghezza = 2 m | Velocità in entrata = 50 m/s Pressione in uscita = 0 Pa |
Confronto dei risultati
Risultati | Soluzione analitica | Creo Flow Analysis | Differenza % |
|---|---|---|---|
Caduta di pressione (Pa) | 0.743 | 0.73 | 0.48 |
Flusso transonico su profilo alare RAE2822
Enunciato del problema: il flusso transonico 2D è modellato attorno a un profilo alare RAE2822 nelle condizioni della galleria del vento mediante il modello di turbolenza k-ε standard.
Lunghezza corda = 1 m
Riferimenti: P.H. Cook, M.A. McDonald, M.C.P. Firmin, "Aerofoil RAE 2822 - Pressure Distributions, and Boundary Layer and Wake Measurements". AGARD Advisory Report n. 138.
Proprietà del fluido | Proprietà geometriche | Condizioni operative |
|---|---|---|
Aria Densità = Legge dei gas perfetti Viscosità = 3.54822 X 10-5 kg/ms | Profilo alare RAE 2822 Angolo di incidenza = 2.31 gradi Altezza galleria del vento = 72 m Lunghezza galleria del vento = 96 m | M = 0.729 Pressione ai limiti = 71154 Pa Temperatura ai limiti = 271 K |
Risultato - Contorni di pressione attorno al profilo alare
Confronto dei risultati - Coefficienti di portanza e di resistenza aerodinamica
Risultati | Target | Creo Flow Analysis | Errore percentuale |
|---|---|---|---|
Coefficiente di portanza | 0.743 | 0.73 | 1.75 |
Coefficiente di resistenza aerodinamica | 0.0127 | 0.0126 | 0.79 |
Confronto dei risultati - Coefficiente di distribuzione della pressione
Flusso turbolento su backward-facing step
Enunciato del problema: il flusso turbolento 2D con separazione e riattacco è modellato per un gradino (backward-facing step) con il modello k-ε del gruppo di rinormalizzazione.
• A = Entrata
• B = Gradino
• C = Uscita
Riferimenti: D.M. Driver, H.L. Seegmiller, "Features of a Reattaching Turbulent Shear Layer in Divergent Channel Flow". AIAA Journal, Vol. 23, pp. 163-171, 1985.
Proprietà del fluido | Proprietà geometriche | Condizioni operative |
|---|---|---|
Densità: 1 kg/m3 Viscosità: 0.0001 kg/m-s | Altezza gradino = 1 m Lunghezza canale = 34 m Altezza canale = 9 m | Entrata: profilo di velocità completamente sviluppato a 3.74 m/s Uscita: pressione atmosferica |
Confronto dei risultati - Lunghezza di riattacco
La lunghezza di riattacco è la distanza dal gradino in cui il flusso riprende la direzione di flusso positiva. L'esperimento fornisce un intervallo per la lunghezza di riattacco.
Lunghezza di riattacco | |
|---|---|
Esperimento | Creo Flow Analysis |
x/H = 6.16-6.34 | x/H = 6.21 |
Confronto dei risultati - Coefficiente di attrito sulla superficie
La previsione del punto di riattacco a valle del gradino è stata determinata nell'esperimento come riportato di seguito.
• Misurazioni con interferometro laser con flusso d'olio dell'attrito sulla superficie
• Interpolazione della posizione di zero attrito sulla superficie. Di seguito è riportato il confronto tra risultati sperimentali e CFD lungo la parete.
Distacco di vortici su cilindro
Enunciato del problema: il flusso su un cilindro è modellato mediante il modello di turbolenza k-ε standard.
Riferimenti: Williamson, C. H. K. (1988), Defining a universal and continuous Strouhal-Reynolds number relationship for the laminar vortex shedding of a circular cylinder. Physics of Fluids.
Proprietà del fluido | Proprietà geometriche | Condizioni operative |
|---|---|---|
Densità = 1 kg/m3 Viscosità = 0.01 Pa-s | Vedete l'immagine riportata sopra | Stato transitorio = 0.01 s Velocità in entrata = 1 m/s Pressione in uscita = 0 Pa |
Risultati - Vorticità Z dopo 150 s
Confronto dei risultati - Numero di Strouhal
Il numero di Strouhal misura la frequenza di distacco.
Risultato | Target | Creo Flow Analysis | Differenza % |
|---|---|---|---|
Numero di Strouhal | 0.164 | 0.165 | 0.61 |
Flusso ricircolatorio transizionale all'interno di vano di ventilazione
Enunciato del problema: il flusso ricircolatorio 3D è modellato in un vano di ventilazione mediante il modello k-ε standard.
• I = Entrata
• O = Uscita
Riferimenti: P.V. Nielsen, A Restivo, J.H. Whitelaw, "The Velocity Characteristics of Ventilated Rooms", Journal of Fluids Engineering, Vol. 100, pp.291-298, 1978.
Proprietà del fluido | Proprietà geometriche | Condizioni operative |
|---|---|---|
Densità = 1.1766 kg/m3 Viscosità = 1.853e-5 Pa-s | L = 267.9 mm W = 89.3 mm Altezza entrata = 5 mm Altezza uscita = 14.3 mm | Velocità in entrata = 15.78 m/s Pressione in uscita = Pressione atmosferica |
Risultati - Contorni di velocità X sull'asse di mezzeria
Risultati - Contorni di velocità Y sull'asse di mezzeria
Confronto dei risultati - Velocità normalizzata lungo la direzione Y del vano
Flusso turbolento in diffusore
Enunciato del problema: il flusso turbolento 3D in un diffusore è modellato mediante il modello di turbolenza k-ε standard.
Riferimenti: Azad, R. S., & Kassab, S. Z. (1989), Turbulent flow in a conical diffuser: Overview and implications. Physics of Fluids A: Fluid Dynamics, 1(3), 564-573.
Proprietà del fluido | Proprietà geometriche | Condizioni operative |
|---|---|---|
Densità = 1.15758 kg/m3 Viscosità = 1.8406 x 10-5 Pa-s | Vedete l'immagine riportata sopra | Velocità in entrata = 18.06 m/s Pressione in uscita = 0 Pa |
Risultati - Contorni di pressione
Confronto dei risultati - Coefficiente di pressione lungo la parete del diffusore
