На первый взгляд задача по нахождению пограничного слоя показалась мне, как новичку, простой и я на свою беду выбрал именно ее.
Задача: определить толщину пограничного слоя вдоль вертикальной пластины.
Условия: вертикальная пластина длиной H=7м, плотность теплового потока = 10 кВт/м2, окружающая среда - вода, температура окружающей среды = 25 оС.
Решение: в качестве 3D модели использую параллелепипед.
Начитавшись в блоге про y+, я рьяно бросился считать свою модель и строить сетку. Главная проблема в том, что я не знаю как считать число Ренольдса (при естественной конвекции используют Рэлея) для определения толщины первой ячейки. Проведя неделю в интернете на поиски ответа, решил обратиться к мануалу Fluent. В разделе Natural Convection and Buoyancy-Driven Flows как мне кажется я нашел то, что нужно и начал моделить. Некоторые вещи я понял сразу:
- Расчет нестационарный.
- Используется модель буссинеска.
- На входе и выходе необходимо задавать давления.
- Для материала воды задают плотность методом boussinesq (может возможны и другие?) как постоянную велечину и коэффициент теплового расширения.
Теперь про то, что я не понял:
1. Как строить сетку?
2. Какую модель излучения и модель турбулентности использовать, чтобы хорошо просчитать пограничный слой? Задача все-таки с турбулентностью.
3. Коэффициент теплового расширения для воды увеличивается при увеличении температуры, при какой температуре задавать?
3. Про граничные условия:
- давления на входе и выходе (есть идеи на вход задавать P0+pgH)?
- на "горячую" вертикальную стенку задать тепловой поток Heat flux (нужно ли задавать wall thickness?) ?
- что задавать на остальные стенки (cool или adiabatic)?
4. Какой решатель использовать? и когда понять, что расчет сошелся?
5. Как все таки найти этот пограничый слой? Может для измерения температуры вдоль пластины использовать линии замеров? Как это сделать?
P.S. Надеюсь кто-нибудь ответит и поможет мне)
Добавить комментарий