Modelrane rblence cl prmene nmerčh smlaca hdroehnc nverze Beorad Građevns fale - Krs Mehane flda na doorsm sdama - Nenad Jaćmovć Ma, 03.
CFD Compaonal Fld Mechancs Račnsa mehana flda Prmena meoda nmerče analze za rešavane ednačna održana: Jednačna onnea Dnamča ednačna Jednačne ranspora Zašo e porebno modelrane rblence?
Prmer: Modelrane dvofazno srana voda/vazdh: Mass conservaon eqaons: α ( α V ) G ( α ) ( α V ) α α Momenm eqaons: G p M R G α W - aer phase conen α oyen phase conen - Mass ransfer of oyen from he as o he aer phase - aer phase: α V α V V α p α ( α τ ) F - as phase: Momenm echane ( α V ) ( α V V ) α p α F
Modelrane dvofazno srana voda/vazdh: 50 cm ar necon 50 cm 8 cm Q ar.0 L/mn Bbble plmes
Poređene sa merenma: Poređene obla vazdšne sre Poređene srne sle ečne faze
3D smlaca espermena: Osmoren raspored mehrća vazdha:
Poređene rezlaa smlace sa merenma Q ar L/mn
Renoldsove ednačne: Modelrane Renoldsovh napona predsavla lčn elemen zavarana ssema ednačna, oe se poom rešava meodama nmerče analze. Dva s osnovna efea rblence na lavn o: Odzma ener lavno oa; Doprnos ranspor mase, olčne reana l enere pravno na lavn o. Dale, efe s s ao slča molelarne vsoznos (npr. od lamnarno srana). ( ) p 0
Na osnov oa, prrodno e preposav da se efe rblence na lavn o, predsavlen Renoldsovm naponma osrednenm ednačnama, mo modelra analono vsoznm naponma (oncep rblenne vsoznos Bossnesq/877.). Na osnov dmenzonalne analze može se zalč: ν Cυ L ν δ 3 Na ova načn se problem modelrana rblence sveo na problem ocene araersčne brzne džne rblence svao ač oa.
Na slčan načn se može modelra ranspor rasvorene maere sled rblennh flaca Osrednena ednačna ranspora Φ φ Φ φ rblenna dfza se može modelra analono molelarno dfz: φ ( Φ ) ( ) Φ D D Φ φ de se D občno dae fnc rblenne vsoznos: ν D σ
Malo sore Prandl (95) oncep džne mešana (alebars zraz za Renoldsov napon); Prandl (945) modelrane rblence rešavanem edne dodane df. ednačne oa opse ranspor promen neče enere rblence o; Kolmoorov (94) modelrane rblence rešavanem dve dodane df. ednačne oe ops ranspor promen neče enere rblence dspace enere o (-ω model); L ω /
- model (Harlo & Naayama, 968) (Lander & Spaldn, 97) Jednačna neče enere flaca ( ednačna) loalna onv. promena prodca dspaca () ( ) p dfza ranspor sled flaca brzne prsa δ 3 L C / D L C 3/ p σ
ednačna loalna onv. promena prodca (P) vod se preposava o loalno ravnoež : dfza ranspor sled flaca brzne prsa ν ( ) p ν P P P dspaca
P C P D ν C D p σ ν prodca (P) dspaca dsperza
ednačna: Rezme (- model) ( ) P σ ednačna: ( ) C P C σ C.44 C 9. C 09 0. C 0. σ 3. σ
Sada, ada znamo ao modelra rblenc, preosae nmerčo rešavane osnovnh ednačna p ( τ τ ) 0 z pz / α p, p p py -/ y -/ p / - / / HSMAC shema za proračn nepoznah brzna prsaa srnom pol
Ieravna shema se saso z r oraa:. ora:. ora: 3. ora: n n n n n rb vscos pressre nera.) (.) (.) (.) ( ) ( ) ( * D 3,,, / D p p D D p p r r n r n r n ω ω
Problem onvevnh članova ednačnama (l ao man nmerč dfz, a pr ome zbeć osclace rešena) Sheme vše reda ačnos sa zv. VD lmerma: α / L R α L / a S Sperbee lmer: 0 [ ] S ma mn ( α α ), ( α α ) mn [( α α ), ( α α )]
Grančn slov z čvrs ranc y lada zd: ( y) ( y) κ ln κ y ν y s hrapav zd: ln 8. 5 5.5 C 3 yκ
Problem praćena slobodno nvoa vode: MAC (Welch e al., 965.) Densy fncon mehod (Asa & sboo, 005) VOF meod (Hr & Nchols, 98.): F [ F ] 0 (,) Real free srface (,) F cell saraon (,) Appromaon q { F δ MAX [ 0.0, (.0 F ) δ (.0 F ) δ] F δ} /, MIN, /,, /,,,,
olo se nema vremena za proramrane, posoe besplana rešena RIC sofare : hp://-rc.or/en/