Laboratorijska Vjezba Iz Fluida(2)

7/25/2019 Laboratorijska Vjezba Iz Fluida(2)

1/15

UNIVERZITET U TUZLI

MAINSKI FAKULTET

Energetsko mainstvo

Tuza! "#$%& go'ina

(R)*RAMSKI ZA+ATAK

(RE+MET, ME-ANIKA FLUI+A II

Stu'ent, Zerina .a/ri0 I1$23$2 (re'metni asistent, Le/a Rami0

Sadraj:


2/15

1. Uvod u programski zadatak.............................................................................3

2. Defnisanje regija 3D modela kanala................................................................5

3. Defnisanje mree i ravni datog 3D modela kanala..........................................6

4. Rezultati doijeni nakon posmatrane simula!ije.............................................."

5. #aklju$ak........................................................................................................14

2


3/15

1. Uvod u programski zadatak

U sklopu predmeta %e&anika 'uida (() olast *+umeri$ka me&anika 'uida*)

izvr,it -e se simula!ija strujanja te$nosti oko tijela u kvadratnom kanalu.

arametri simula!ije/

0kanal je kvadratnog popre$nog presjeka 66 mm

0te$nost/ voda gustine 1 ( kgm3 )

0rzina strujanja usvojenja u zavisnosti da li je laminarni ili turulentni reim

strujanja kr=2320 za strujanje kroz !ijevi)v l )212

(

m

s

)za laminarnii

vt )275 (ms) za turulentni reim strujanja

0temperatura vode/ 3 8

0protisak/ atmos9erski pritisak p11325 a.

:trujanje 'uida predsavlja kretanje tj. gianje realne teku-ine) ponajprije vode)

kroz !ijevi) kanalei otvore i ono nastaje kada takva teku-ina struji oko nekoga

tijela uronjenog u nju. ostoje dva razli$ita reima strujanja laminarno i

turulentno.;aminarno strujanje je mirno) jednoliko strujanje 'uida u paralelnim

slojevima s malim mije,anjem megrui

reim> strujanja. Uz sam kanal strujanje 'uida je uvijek laminarno) me


4/15

odnos dinamikle viskoznosti (Pas) i gustine 'uida ( kgm3 ) . Re?nolds0ov rojje ezdimenzionalna veli$ina i predstavlja odnos iner!ijalni& i viskozni& sila.

#a programski zadatak doiljen je gotov 3D model kanala) sa proizvoljno

izaranim ulaznim parametrima) koji je ua!en u :=@R AA%B za analizu i opisstrujanja.

:lika 2. rikaz kanala koji -emo koristiti u programskom zadatku

+a osnovu izarane kriti$ne vrijednosti Re?nolds0ovog roja doile su se

vrijednosti rzina strujanja na osnovu sljede-i& oraza!a/

de=4A

O

4


5/15

Re=vde

v=Re

De

2. Defnisanje regija 3D modela kanala

+akon ,to su izarani i prora$unati osnovni parametri te$nosti) potreno je

defnisati regije ovog 3D modela kanala. +a slikama 3. i 5. Defnisan je ulaz i izlaz

datog kanala kroz koji !e teku-ina da struji) dok su na sli!i 4. defnisae grani!e

kanala i odgovaraju-i otvor kroz kanal) koji !e teku-ina opstrujavati pri svom

kretanju od ulaza ka izlazu.

:lika 3. Defnisanje ulaza na 3D modelu kanala

#a pojam opstrujavanja moemo re-i da predstavlja prisilno skretanje toka 'uida

oko tijela koje opstrujava. ri niskim vrijednostima Re?nolds0ovog roja strujanje

'uida -e iti poten!ijalno tj. tok 'uida -e ostati nerazdvojan. ri postepenom

pove-avanju Re?nolds0ovog roja na strani na kojoj 'uid napu,ta tijelo po$et -e

se pojavljivati vrtlozi suprotni& rota!ija ali koji -e se idalje drati za tijelo. ri

visokim vrijednostima Re?nolds0ovog roja ti vrtlozi -e se po$eti odvajati od tijela

i putovat -e dalje zajedno sa 'uidom) ,to -emo i posmatrati u toku simula!ije.

5


6/15

:lika 4. Defnisanje grani!a 3D modela kanal

:lika 5. Defnisanje izlaza na 3D modelu kanala

6


7/15

:lika 6. rikaz defnisani& regija

3. Defnisanje mree i ravni datog 3D modela kanala

#a defnisanje rezultata koji su doijeni nakon simula!ije) potreno je izvr,iti

mapiranje mree. #a ovaj slu$aj izarana je poliedralna mrea koja se ispostavila

da daje najolje rezultate. +akon toga postavlja se ravan na osnovu koje -e se

pratiti rje,enja i jedna ta$ku u 3D modelu kanala kako i imali tu neku

maksimalnu vrijednost.

:lika 7. rikaz poliedarne mree na 3D modelu kanala

7


8/15

:lika ". rikaz postavljene ravni proz 3D model kanala

4. Rezultati dobijeni nakon posmatrane simulacije

+a sljede-im dijagramima prikazani su rezultati promjene pritiska ( rzine kroz

dati 3D model kanala uporedo za laminarno i turolentno strujanje. (spitivanje je

vr,eno za 1 itera!ija) pri $emu su doijeni sljede-i rezultati/

"


9/15

:lika C. rikaz reziduala za laminarni reim strujanja

:lika 1. rikaz reziduala za turulentni reim strujanja

+a sljede-im dijagramima moze se uo$iti promjena rzine strujanja 'uida u

posmatranoj pret&odno zadatoj ta$ki unutar 3D modela kanala.

:lika 11. romjena rizine za laminarni reim strujanja

C


10/15

:lika 12. romjena rzine za turulentni reim strujanja

8od laminarnog strujanja pri niskim vrijednostima Re $esti!e se giaju popravilnim putanjama) tj. rzine su pravilne 9unk!ije prostora i vremena.

=urulentno strujanje je me


11/15

:lika 14. romjena pritiska za laminarni reim strujanja

:lika 15. romjena pritiska za turulentni reim strujanja

ritisak 'uida na kontaktene povr,ine je rezultat kretanja molekula 'uida.

(ntezitet pritiska -e iti razli$it za 'uid koji miruje) struji u prav!u ili du nekepovr,ine itd. :a pove-anjem rzine strujanja 'uida stati$ki pritisak opada) ,to je i

prikazano na pret&odnim dijagramima) dok se dinami$ki pritisak pove-ava. +a

mjestima gdje se nalaze povr,ine koje su normalne na prava! strujanja 'uida)

pojavljuje se totalni pritisak otvor trouglastog popre$nog presjeka. +a tim

mjestima rzina 'uida je jednaka nuli.

ored dijagrama na kojima je prikazana promjena rzine i pritiska 'uida koji struji

u 3D modelu kanala) na sljede-im predstavljen je skalarni prikaz promjene rzine

i pritiska/

11


12/15

:lika 16. romjena rzine 'uida koji struji u laminarnom reimu strujanja

:lika 17. romjena rzine 'uida koji struji u turulentnom reinu strujanja

12


13/15

:lika 1". romjena pritiska 'uida koji struji u laminarnom reimu strujanja

:lika 1C. romjena pritiska 'uida koji struji u turulentnom reimu

strujanja

Eektorski prikaz promjene rzine kod laminarnog i turolentnog strujanja/

13


14/15

:lika 2. ;aminarno strujanje

:lika 21. =urulentno strujanje

:trujne linijestrujni!e su zami,ljene linije du koji& se kre-u $esti!e 'uida. =o su

krive linije kod koji& je tangentau svakoj ta$ki 'uida kolinearnasa vektorom

rzine. :trujni!e u stvari slue za opisivanje trenutnog rasporeda rzina djeli-a

'uida) ,to se moe posmatrati na pret&odnom vektorskom prikazu promjene

rzine za slu$aj laminarnog i turulentnog strujanja.

14
https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Strujne_linije&action=edit&redlink=1https://sh.wikipedia.org/wiki/Fluidhttps://sh.wikipedia.org/wiki/Tangentahttps://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Kolinearnost&action=edit&redlink=1https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Vektor_brzine&action=edit&redlink=1https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Vektor_brzine&action=edit&redlink=1https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Strujne_linije&action=edit&redlink=1https://sh.wikipedia.org/wiki/Fluidhttps://sh.wikipedia.org/wiki/Tangentahttps://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Kolinearnost&action=edit&redlink=1https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Vektor_brzine&action=edit&redlink=1https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Vektor_brzine&action=edit&redlink=1


15/15

. !aklju"ak

15

Documents

Laboratorijska Vjezba Iz Fluida(2)