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关于管道中的活动,假设以管道直径为参阅长度核算雷诺数,能够精确的经过雷诺数大致区别层流和湍流: 但需注意:假设管道满足润滑,经过精心操控进口条件,能够在雷诺数很高的条件下,使活动仍就坚持层流状况。 管道中的活动,在重力或压力差的效果下能够发展为“充分发展流”(Fully Developed Flow)。假设管道水平放置,重力只会在竖直方向发生压力差(静水压力),对水平活动的影响可忽略不计。横截面之间的压力差发生的驱动力导致活动,而流体粘性发生的阻力能够平衡该驱动力,流体就会以稳定的速度活动。假设没有粘性阻力,压力将会坚持稳定(重力导致的静水压力在外)。 关于长管道中的活动,从进口均匀流入的流体,一旦进入管道,因为粘性的效果,管壁上的速度被逼降为零。而流量坚持不变: 因而,管道中心区域流速大,接近管壁的区域流速小,管壁上流速为零。这儿的中心区域称为Inviscid core,该区域粘性的影响可忽略不计。同一个横截面上,Inviscid core内各个方位速度共同。从管壁(流速为零)到Inviscid core之间的区域,称为鸿沟层 Boundary Layer。鸿沟层内,流体粘性的影响占主导地位。鸿沟层的厚度,随活动方向逐步添加。跟着管道长度添加,鸿沟层越来越接近管道中心,终究兼并在一起,这时Inviscid core彻底消失,这样的状况称为:充分发展流 Fully Developed Flow。 从进口到充分发展流开端构成的方位,这段间隔称为进口段长度 Entrance Length,记为Le,与雷诺数有关。一般规则如下: 层流状况,活动不存在随机动摇。湍流状况,速度和压力跟着空间和时刻随机改变,能够用平均值+动摇量来进行描绘。 其间,时刻T应该满足长,远大于动摇周期。速度动摇量能够表明为:u=u-ū。动摇量的平均值 开根号,得到均方根,再除以湍流平均速度ū,便是湍流强度 Turbulence Intensity。 在CFD仿真中,常常要设置进口处的湍流强度,最好是有测试数据或许以往的经历作为根据。这儿将湍流强度分为高、中、低三档,可供参阅.(来自CFD Online) 关于K-ε和K-ω湍流模型,能够直接设定鸿沟上K和ε(或ω)的值,也可设为 |
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