Analisi CFD. Condizioni al contorno
Ciao a tutti, avrei un piccolo quesito. Devo svolgere uno studio di un ugello (1 inlet e 1 outlet) per il quale è richiesta una velocità interna minima del flusso di 3m/s (per mezzo di fluent). Non ho altri vincoli. Il problema è che vorrei utilizzare adeguate condizioni al contorno per lo studio del flusso. Ho pensato di partire settando alcune condizioni al contorno ma la soluzione non garantisce i 3m/s. Voi cosa mi consigliate?
Ps. Forse ho sbagliato sezione. Suppongo sia più corretto ingegneria. I'm sorry
Ps. Forse ho sbagliato sezione. Suppongo sia più corretto ingegneria. I'm sorry
Risposte
"Mathcrazy":
Ps. Forse ho sbagliato sezione. Suppongo sia più corretto ingegneria. I'm sorry
Sì, adesso ti sposto.
Sul tuo problema: come è definita questa "velocità interna minima"? Perché se è definita come il nome sembra suggerire allora il problema è impossibile se hai condizioni al bordo di non scorrimento.
Poi dovresti specificare cosa significa "studio" e quale modello di fluido hai [sopra ho assunto NS].
Grazie dell'intervento.
In pratica bisogna garantire che tutte le pareti bagnate siano attraversate da un fluido con velocita di almeno 3m/s. Questo è quello che deve accadere nella realtà (nella simulazione penso cge vada bene se "vicino" la parete sia rispettata tale condizione di minimo). Ora avrei bisogno di simularlo in CFD. So anche che la pressione in ingresso è intorno ai 2 bar e la temperatura media seve essere intorno ai 50 gradi.. Secondo te quali condizioni al contorno vanno impostate in inlet e outlet? Il fluido è acqua all'interno di un condotto con una determinata forma (in ingresso ho una pompa centrifuga per introdurre l'acqua).
In pratica bisogna garantire che tutte le pareti bagnate siano attraversate da un fluido con velocita di almeno 3m/s. Questo è quello che deve accadere nella realtà (nella simulazione penso cge vada bene se "vicino" la parete sia rispettata tale condizione di minimo). Ora avrei bisogno di simularlo in CFD. So anche che la pressione in ingresso è intorno ai 2 bar e la temperatura media seve essere intorno ai 50 gradi.. Secondo te quali condizioni al contorno vanno impostate in inlet e outlet? Il fluido è acqua all'interno di un condotto con una determinata forma (in ingresso ho una pompa centrifuga per introdurre l'acqua).
"Mathcrazy":
In pratica bisogna garantire che tutte le pareti bagnate siano attraversate da un fluido con velocita di almeno 3m/s.
Che cos'è una parete bagnata? E perché dici che queste pareti sono attraversate dal fluido?? :S
"Mathcrazy":
Questo è quello che deve accadere nella realtà (nella simulazione penso cge vada bene se "vicino" la parete sia rispettata tale condizione di minimo).
Quale condizione di minimo?
"Mathcrazy":
Ora avrei bisogno di simularlo in CFD. So anche che la pressione in ingresso è intorno ai 2 bar e la temperatura media seve essere intorno ai 50 gradi.. Secondo te quali condizioni al contorno vanno impostate in inlet e outlet?
Non hai risposto a nessuna delle mie domande, come pensi che ti possa aiutare? XD
In pratica abbiamo un condotto. Per garantire la pulizia delle pareti del condotto (il fluido serve a pulire le pareti) occore che all'interno del condotto (possibilmente vicino le pareti) il fluido - pompato da una pompa -, scorra ad una velocità di almeno 3m/s altrimenti le pareti non verranno pulite secondo quanto definito dalla normativa. Se il fluido scorresse a una velocità media inferiore non si riuscirebbe a garantire un'adeguata pulizia. Prima parlavo di condizione di minimo per indicare il fatto che occorrono velocità piu alte di un minimo (3m/s) per garantire la pulozia delle pareti. Questa è la necessità reale e vorrei analizzare il flusso in CFD per comprenderne meglio il comportamento e/o eventuali miglioramenti nel design del condotto.
Pertanto la condizione fondamentale che va considerata è quella sulla velocità. Altre considerazioni:
Flusso turbolento (ne deriva una pulizia migliore)
Pressione in ingresso di circa 2 bar.
Temperatura media per una pulizoa ottimale = 50 gradi.
Spero sia piu chiaro. Chiedo scusa se prima son stato troppo superficiale.
Grazie della disponibilità
Pertanto la condizione fondamentale che va considerata è quella sulla velocità. Altre considerazioni:
Flusso turbolento (ne deriva una pulizia migliore)
Pressione in ingresso di circa 2 bar.
Temperatura media per una pulizoa ottimale = 50 gradi.
Spero sia piu chiaro. Chiedo scusa se prima son stato troppo superficiale.
Grazie della disponibilità
Non molto più chiaro. In una riga parli di velocità minima, in quella successiva dici che è la velocità media, poi ancora di minimo.
Le condizioni al bordo [il tipo] si assegnano in base al modello di fluido, non al problema che hai per le mani. Che fluido è questo?
Le condizioni al bordo [il tipo] si assegnano in base al modello di fluido, non al problema che hai per le mani. Che fluido è questo?
Fluido: acqua
Velocita minima nelle vicinanze della parere del codotto: 3m/s
Pressione di ingresso tipicamente utilizzata in queste applicazioni (pompa cemtrifuga): 2 bar
Portata di acqua in ingresso: 0.2 m/s.
Temperatura interna al contorno media: 50÷80 gradi
Queste sono tutte tutte le informazioni in mio possesso. La domanda è: imporre come condizioni al contorno una portata in ingresso e una pressione in ingresso è sufficiente? Per quanto riguarda la temperatura dove sarebbe piu corretto definire questa condizione? Quali condizioni sarebbe opportuno definire in uscita?
Queste sono tutte le informazioni che credo siano ora esaustive. Grazie
Velocita minima nelle vicinanze della parere del codotto: 3m/s
Pressione di ingresso tipicamente utilizzata in queste applicazioni (pompa cemtrifuga): 2 bar
Portata di acqua in ingresso: 0.2 m/s.
Temperatura interna al contorno media: 50÷80 gradi
Queste sono tutte tutte le informazioni in mio possesso. La domanda è: imporre come condizioni al contorno una portata in ingresso e una pressione in ingresso è sufficiente? Per quanto riguarda la temperatura dove sarebbe piu corretto definire questa condizione? Quali condizioni sarebbe opportuno definire in uscita?
Queste sono tutte le informazioni che credo siano ora esaustive. Grazie
"Mathcrazy":
Fluido: acqua
L'acqua di solito è un fluido incomprimibile. Bene.
"Mathcrazy":
Pressione di ingresso tipicamente utilizzata in queste applicazioni (pompa cemtrifuga): 2 bar
La pressione è irrilevante, essendo definita a meno di una costante. L'unica cosa rilevante sono le differenze di pressione.
"Mathcrazy":
Portata di acqua in ingresso: 0.2 m/s.
Una cosa in metri al secondo non può essere una portata.
"Mathcrazy":
Temperatura interna al contorno media: 50÷80 gradi
Per i fluidi incomprimibili non c'è una vera equazione di stato e quindi la temperatura è irrilevante in questo caso [a meno che non ci sia una forzante di galleggiamento o qualche altro accoppiamento con un'altra PDE].
"Mathcrazy":
Queste sono tutte tutte le informazioni in mio possesso.
Ci vorrà un po' allora.
"Mathcrazy":
La domanda è: imporre come condizioni al contorno una portata in ingresso, pressione in ingresso è sufficiente?
Per l'equazione di Navier-Stokes per flussi incomprimibili, il problema è ben posto [in realtà è il miglior candidato che abbiamo] imponendo solo condizioni sulla velocità, tipicamente di Dirichlet in ingresso e sulle pareti fisiche e di Neumann omogenee in uscita.
"Mathcrazy":
Per quanto riguarda la temperatura dove sarebbe piu corretto definire questa condizione? Quali condizioni sarebbe opporture definire in uscita?
Vedi sopra.
Se non hai l'equazione di Navier-Stokes ma quella di Eulero, le cose cambiano leggermente.
Perfetto chiaro. La portata ovviamente era metri cubi al secondo. Errore di battitura.
Ultina richiesta. Avendo una pompa che eroga fluido a pressione: p=2 bar, all'interno del CFD devo inserirla come gage pressure o absolute pressure?
Questo perchè ora sto usando un software diverso da ansys e nel manuale è scritto: "gage is the relative pressure. Absolute pressure is the sum of the gage and the material environment pressures."
Io suppongo di doverla introdurre come absolute pressure=2bar. È corretto?
Ultina richiesta. Avendo una pompa che eroga fluido a pressione: p=2 bar, all'interno del CFD devo inserirla come gage pressure o absolute pressure?
Questo perchè ora sto usando un software diverso da ansys e nel manuale è scritto: "gage is the relative pressure. Absolute pressure is the sum of the gage and the material environment pressures."
Io suppongo di doverla introdurre come absolute pressure=2bar. È corretto?
Non lo so. Queste cose di mettere condizioni al bordo sulla pressione sono abbastanza esoteriche e chissà quale magheggio fa il tuo software dietro le quinte.
Domanda veloce:
Le analisi stanno proseguendo e tutto va come previsto.
Ieri ho provato a settare una temperatura come condizione in ingresso, diversa da quella di default (che era 0 gradi) con acqua e al termine della simulazione ho ottenuto questo risultato sulla velocità: i valori in inlet e outlet non sono cambiati (anche la caduta di pressione è la stessa seppure con T maggiore) mentre l'andamento della velocità tra inlet e outlet è traslato verso valori piu alti (ovvero, in ingresso ed uscita la velocità è la stessa nei due casi, mentre nella parte centrale la curva a T maggiore risulta avere valori un po piu alti). È normale o avrei dovuto avere lo stesso amdamento del caso precedente?
Ps. La temperatura impostata è di 90 gradi e ho visto che nella definizione del fluido acqua il softwate indica una densita di 965.3 kg/m3 a questa T.
Le analisi stanno proseguendo e tutto va come previsto.
Ieri ho provato a settare una temperatura come condizione in ingresso, diversa da quella di default (che era 0 gradi) con acqua e al termine della simulazione ho ottenuto questo risultato sulla velocità: i valori in inlet e outlet non sono cambiati (anche la caduta di pressione è la stessa seppure con T maggiore) mentre l'andamento della velocità tra inlet e outlet è traslato verso valori piu alti (ovvero, in ingresso ed uscita la velocità è la stessa nei due casi, mentre nella parte centrale la curva a T maggiore risulta avere valori un po piu alti). È normale o avrei dovuto avere lo stesso amdamento del caso precedente?
Ps. La temperatura impostata è di 90 gradi e ho visto che nella definizione del fluido acqua il softwate indica una densita di 965.3 kg/m3 a questa T.
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