層流
パイプを通るポアズイユ流れ
問題文: Creo Flow Analysis で 3D 層流がモデリングされています。計算された圧力低下をポアズイユ流れの解析解と比較します。
References: F.M. White. Fluid Mechanics. 3rd Edition. McGraw Hill Book Co. Inc., New York, NY, 1994.
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流体の特性
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幾何特性
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作業条件
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|---|---|---|
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密度 = 1 kg/m3
粘度 = 1x10-5 Pa-s
レイノルズ数 = 500
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半径 = 0.00125 m
長さ = 0.1 m
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入口速度 = 2 m/s (十分に発達)
出口速度 = 2 m/s (十分に発達)
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結果 - 速度マグニチュードのコンター
結果の比較 - パイプにおける圧力低下
結果 | 解析 | Creo Flow Analysis | 差 (%) |
|---|---|---|---|
圧力低下 (Pa) | 10.24 | 10.302 | 0.6 |
同心シリンダー間の Taylor-Couette 流
問題文: 流れモジュールを使用して、Taylor-Couette セル内の 2D 層流がモデリングされています。内側シリンダーは回転します。外側シリンダーは固定され、これは流体粘度を測定するための代表的な手段です。
• A = 内側シリンダー
• B = 外側シリンダー
出典: F.M. White. Viscous Fluid Flow. Section 3-2.3 McGraw Hill Book Co. Inc., New York, NY, 1991.
流体の特性 | 幾何特性 | 作業条件 |
|---|---|---|
空気 密度 = 1 kg/m3 粘度 = 0.0002 kg/m-s | R1 = 0.0178 m R2 = 0.04628 m | ω 1= 1 rad/s 外側の円を固定 |
結果 - 速度マグニチュードのコンター
結果の比較 - 流体における速度
半径方向座標 (m) | 解析解 (m/s) | Creo Flow Analysis (m/s) | 差 (%) |
|---|---|---|---|
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 |
台形キャビティ内の層流
問題文: 流れモジュールを使用して、上側と下側の壁が動く台形キャビティ内の 2D 層流がモデリングされています。
U = Uwall
出典: J.H. Darr, S.P. Vanka. "Separated Flow in a Driven Trapezoidal Cavity". Phys. Fluids A, Vol. 3, pp. 385-392, 1991.
流体の特性 | 幾何特性 | 作業条件 |
|---|---|---|
密度 = 1 kg/m3 粘度 = 1 Pa-s | a = 1.5 m b = 2 m h = 2 m | Uwall = 400 m/s |
結果の比較 | |
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X 速度コンター | Y 速度コンター |
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結果の比較 | |
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正規化された X 方向速度 | 正規化された Y 方向速度 |
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