Zkoumání turbulentního proudění v závislosti na viskozitě kapaliny

Matěj Štula, Jakub Zárybnický, Zora Venerová, Sebastian Duarte

Proudění tekutin

CDF – Computational Fluid Dynamics

• Výpočetní dynamika tekutin• Výpočetní technologie – náročnost• Přesnost• Není náhradou za experimentální metody– Značné snížení počtu pokusů

Náš úkol

• Zkoumání turbulentního proudění v závislosti na viskozitě kapaliny

• 2D kavita o straně 1 metr• Rychlost vstupního proudění byla 1 ms-1

• OpenFOAM• ParaView

Postup

• Nastavení OpenFOAM – Síťování – 160 × 160 × 1 buněk– Viskozita – 10-1 až 10-7

– Čas výpočtu – 10 s a méně– Časový krok řešiče – 0,001 a 0,0001

• Výpočet • Analýza v ParaView – Rychlost, počet vírů, stabilita

Nastavení a výpočet

Analýza

1. simulace

• 𝜈 = 10-10,001 0,005 0,01

0,012 0,015 0,02

2. Simulace

• 𝜈 = 10-20,001 0,005 0,01

0,015 0,02 0,04

3. simulace

• 𝜈 = 10-5 • Re = 1051,0 1,5 2,0

2,5 3,5 10,0

4. simulace

• 𝜈 = 10-7 • Re = 107

5,0 7,0 10,0

1,0 2,0 3,0

Závěr

• Viskozita ovlivňuje proudění– Reynoldsovo číslo je nepřímo úměrné viskozitě– Se zmenšující se viskozitou roste chaotičnost

chování proudění– Ne všechna měření jsou správná (chyba výpočtu,

přílišná náročnost)

Poděkování

Vítězslav ŽabkaTomáš Oberhuber

Petr BauerVojtěch Svoboda a celé FJFI ČVUT

A čínské restauraci

Zdroje

[1] openfoam.org/docs/user/cavity.php#x5-40002.1[2] V. Daněk, K. Filakovksý: Základy Letu (081 00), Akademické nakladatelství CERM, 2006, str. 89[3] Prezentace Výpočetní dynamika tekutin – Tomáš

Oberhuber[4] www.pilotwings.org/uploads/2/1/9/3/21932436

/7910116.jpg?323