乱流
パイプの長さ方向における圧力低下 - 乱流
問題文: 標準 k-ε乱流モデルを使用して直線パイプ内の 3D 乱流がモデリングされています。
出典: F.M. White. Fluid Mechanics. 3rd Edition. McGraw Hill Book Co. Inc., New York, NY, 1994.
流体の特性 | 幾何特性 | 作業条件 |
|---|---|---|
密度 = 1.225 kg/m3 粘度 = 1.7894e-5 Pa-s | 半径 = 0.002 m 長さ = 2 m | 入口速度 = 50 m/s 出口圧力 = 0 Pa |
結果の比較
結果 | 解析 | Creo Flow Analysis | 差 (%) |
|---|---|---|---|
圧力低下 (Pa) | 0.743 | 0.73 | 0.48 |
翼断面 RAE2822 上の遷音速流
問題文: 標準 k-ε乱流モデルを使用して風洞条件の下で翼断面 RAE2822 の周囲の 2D 遷音速流がモデリングされています。
翼弦長 = 1 m
出典: P.H. Cook, M.A. McDonald, M.C.P. Firmin. “Aerofoil RAE 2822 - Pressure Distributions, and Boundary Layer and Wake Measurements.” AGARD Advisory Report No. 138.
流体の特性 | 幾何特性 | 作業条件 |
|---|---|---|
空気 密度 = 理想気体法則 粘度 = 3.54822 X 10 -5 kg/ms | RAE 2822 翼断面 AoA = 2.31 deg 風洞高さ = 72 m 風洞長さ = 96 m | M = 0.729 境界圧力 = 71154 Pa 境界温度 = 271 K |
結果 - 翼断面周囲の圧力コンター
結果の比較 - 揚力係数と抵抗係数
結果 | ターゲット | Creo Flow Analysis | 誤差 (パーセント) |
|---|---|---|---|
揚力係数 | 0.743 | 0.73 | 1.75 |
抵抗係数 | 0.0127 | 0.0126 | 0.79 |
結果の比較 - 圧力係数の分布
バックステップにおける乱流流れ
問題文: 繰り込み群 k-εモデルを使用して、剥離と再付着が生じるバックステップにおける 2D 乱流流れがモデリングされています。
• A = 入口
• B = ステップ
• C = 出口
出典: 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.
流体の特性 | 幾何特性 | 作業条件 |
|---|---|---|
密度: 1 kg/m3 粘度: 0.0001 kg/m-s | ステップ高さ = 1 m チャンネルの長さ = 34 m チャンネルの高さ = 9 m | 入口: 十分に発達した速度プロファイル (3.74 m/s) 出口: 大気圧 |
結果の比較 - 再付着長さ
再付着長さとは、ステップから流れ方向が正に戻る地点までの距離のことです。この実験では再付着長さが一定の範囲の値として得られています。
再付着長さ | |
|---|---|
実験 | Creo Flow Analysis |
x/H = 6.16 - 6.34 | x/H = 6.21 |
結果の比較 - 表面摩擦係数
実験では、以下によってステップの下流における再付着点を求めました。
• レーザーオイル流れ干渉計による表面摩擦の測定値
• 表面摩擦がゼロになる位置の補間壁に沿った実験結果と CFD の結果は以下のように比較されます。
円柱における渦の放出
問題文: 標準 k-ε乱流モデルを使用して円柱上の流れがモデリングされています。
出典: 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.
流体の特性 | 幾何特性 | 作業条件 |
|---|---|---|
密度 = 1 kg/m3 粘度 = 0.01 Pa-s | 上記のイメージを参照 | 過渡時間 = 0.01 s 入口速度 = 1 m/s 出口圧力 = 0 Pa |
結果 - 150 s 経過後の z 渦度
結果の比較 - ストローハル数
ストローハル数は渦放出頻度の測定値です。
結果 | ターゲット | Creo Flow Analysis | 差 (%) |
|---|---|---|---|
ストローハル数 | 0.164 | 0.165 | 0.61 |
換気エンクロージャ内の再循環遷移流
問題文: 標準 k-εモデルを使用して換気エンクロージャ内の 3D 再循環流がモデリングされています。
• I = 入口
• O = 出口
出典: P.V. Nielsen, A Restivo, J.H. Whitelaw, "The Velocity Characteristics of Ventilated Rooms", Journal of Fluids Engineering, Vol 100, pp.291-298 , 1978.
流体の特性 | 幾何特性 | 作業条件 |
|---|---|---|
密度 = 1.1766 kg/m3 粘度 = 1.853e-5 Pa-s | L = 267.9 mm W = 89.3 mm 入口高さ = 5 mm 出口高さ = 14.3 mm | 入口速度 = 15.78 m/s 出口圧力 = 大気圧 |
結果 - 中心線における X 速度コンター
結果 - 中心線における Y 速度コンター
結果の比較 - エンクロージャの y 方向における正規化速度
ディフューザー内の乱流
問題文: 標準 k-ε乱流モデルを使用してディフューザー内の 3D 乱流がモデリングされています。
出典: 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.
流体の特性 | 幾何特性 | 作業条件 |
|---|---|---|
密度 = 1.15758 kg/m3 粘度 = 1.8406 x 10-5 Pa-s | 上記のイメージを参照 | 入口速度 = 18.06 m/s 出口圧力 = 0 Pa |
結果 - 圧力コンター
結果の比較 - ディフューザーの壁における圧力係数
