Добрый день!
Имеется металлическая труба внутренним диаметром 126 мм, заполненная водой. Движения жидкости в трубе либо нет, либо с малыми скоростями, порядка 1 мм/с. Стенка трубы нагревается (нагрев может доходить до 30-40 К). При этом сильное влияние начинает оказывать естественная конвекция. При моделировании во fluent надо ли задавать какую-либо модель турбулентности для модели Буссинеска? Или можно оставить в Model - multiphase - laminar, а там уже автоматически турбулентные хаотческие движется смоделируются?
И второй вопрос: где можно в полном объеме прочитать про теорию пограничного слоя для CFD моделирования? Все что есть в интернете в основном описывает что-то конкретное, не формируя картину полностью. Желательно, чтобы было понятно расписано, какой толщины брать пограничный слой, сколько элементов, толщину первого элемента и аспектное соотношение. Пробовал читать фундаментальную теорию, типа Шлихтинга, но теоретической базы не хватило на понимание всего этого добра.
Спасибо!
Добрый день! В случае моделирования естественной конвекции при выборе режима течения необходимо руководствоваться числом Рэлея. Если Ra<108 - то течение ламинарное, выбираем Laminar (см. Help/Theory Guide/5.2.2. Natural Convection and Buoyancy-Driven Flows Theory). Также можете ознакомиться с разделом Help/User’s Guide/Buoyancy-Driven Flows and Natural Convection.
Про турбулентность (и пограничный слой) хорошо написано в лекциях А.В. Гарбарука
katcheq Спасибо за наводку на лекции. Мне тоже буквально вчера понадобилось считать свободную конвекцию. И везде в пособиях полно уравнений для определения числа Нуссельта через Ra. А вот о пороговых значениях числа Рэлея информации почти нет. Или точнее это я информации почти не нашел кроме одной таблицы.
Рада помочь!
А турбулентность течения определяется разве не числом Рейнольдса?
В случае моделирования естесственной конвекции число Рэлея определяет турбулентность. В приложенных ссылках на справочную документацию имеется более подробная информация.
Тогда возникает вопрос - как считать число Рэлея для трубы, на стенке которой поддерживается вертикальный градиент температуры? Как указано в Гершуни, в качестве характерного размера брать диаметр трубы и считать число Рэлея как
\(Ra = \frac{{g\beta \Delta T{L^3}}}{{a\nu }} = \frac{{g\beta \Gamma {d^4}}}{{a\nu }}\)
где Г - вертикальный градиент температуры?
Как быть, есть нагревается лишь определенный участок на 40 К? Если при этом присутствует и вынужденная, и естественная конвекция? Как в этом случае определить критерий появления турбулентности? Можно ли в этом случае в качестве характерного размера брать диаметр трубы?
И еще, нужен ли вообще пограничный слой для ламинарного потока?
Добавить комментарий