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FLUENT螺旋管道阻力系数计算案例

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正文共:662字 8图   预计阅读时间:2分钟


1 前言


   


    本案例还是《internal flow system》的阻力件阻力系数的计算案例之一,《internal flow system》的阻力系数计算方法有class1-class3三个等级,实践可靠性越来越低,读者朋友若要用这本书的阻力件作为FLUENT学习案例练手,可考虑前面两个等级,特别是class1有足够的实验数据支撑。

2 建模与网格


   


    建立如下的螺栓管道,其中螺旋中径D=100mm,螺距P=50mm,圈数n=5,管道水力直径di=20mm,内部介质为空气,密度和粘度采用FLUENT默认值。
    采用FLUENT-meshing模块划分多面体网格,节点数515209,最小正交质量0.84。

3 边界条件与设置


   


    采用SST k-ω湍流模型。
    入口采用速度入口,流速15m/s,湍流参数采用湍流强度和水力直径,分别为4.62%和0.02。
    出口采用压力出口,湍流参数采用湍流强度和水力直径,分别为4.62%和0.02。
    壁面采用无滑移光滑壁面,不考虑表面粗糙度的影响。
    其他设置采用默认即可。

4 计算结果


   


    读取进出口的平均压力(静压),为了避免速度入口非充分发展设置对全压计算造成的影响,这里读取的是静压值作为压损的计算依据,实际上用全压更为合适。根据进出口压力降可求得基于平均速度的流动阻力系数kb=3.78。
    采用《internal flow system》提供的计算方法如下,本案例的雷诺数Re=20537.61037,带入相关已知量,可求得基于平均速度的流动阻力系数kb=3.9。
    可以看出,两种手段的计算结果相差3.17%,最后附上管道内空气的流线。
来源:仿真与工程
湍流螺栓
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首次发布时间:2023-07-05
最近编辑:1年前
余花生
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