low re flow 流体优化问题

flowinflow

1

flowinflow

原帖由 flowinflow 于 2012-5-19 19:59 发表

                               
登录/注册后可看大图

1

2

flowinflow

原帖由 flowinflow 于 2012-5-19 19:59 发表

                               
登录/注册后可看大图

2

3

flowinflow

原帖由 flowinflow 于 2012-5-19 20:00 发表

                               
登录/注册后可看大图

3

1,2,3图为同样的矩形流道，下表面有不同形状的阻碍

1） 半圆
2）1／4圆
3）方块＋1／4圆

在re=100的情况下，大家凭直觉说说看哪个构型的流道阻力最小？

hawking2006

是2号吗？这么小的re。

[ 本帖最后由 hawking2006 于 2012-5-19 12:21 编辑 ]

flowinflow

原帖由 hawking2006 于 2012-5-19 20:15 发表

                               
登录/注册后可看大图

是2号吗？这么小的re。

哈哈，我先不说我的计算结果，你为什么觉得是2呢？

onesupeng

是物体绕流吗？

flowinflow

原帖由 onesupeng 于 2012-5-19 21:41 发表

                               
登录/注册后可看大图

是物体绕流吗？

算是吧，其实是一个管道，放的物体其实就是下边界的形状。

通流

你的意思是上下边界其实是壁面？

如果是的话，我想1或者2。如果粘性占主导地位（Re很小），我想大概2的阻力会小一些。因为2的喉部比较短。对于你的Re=100，我还不知道这是不是足够小。

至尊仙

我选1，
如果你把流速告诉我，我可以更好的选择什么时候该选1，什么时候该选2，但永远都不会选3

[ 本帖最后由 至尊仙 于 2012-5-19 23:56 编辑 ]

flowinflow

原帖由 通流 于 2012-5-19 23:36 发表

                               
登录/注册后可看大图

你的意思是上下边界其实是壁面？

如果是的话，我想1或者2。如果粘性占主导地位（Re很小），我想大概2的阻力会小一些。因为2的喉部比较短。对于你的Re=100，我还不知道这是不是足够小。

对的，上下都是壁面。

flowinflow

原帖由 至尊仙 于 2012-5-19 23:43 发表

                               
登录/注册后可看大图

我选1，
如果你把流速告诉我，我可以更好的选择

流速0.1 m/s ， 管径 0.02 m ， 流体是空气。

至尊仙

虽然阻塞面积还不是很清楚，但只要不是你的几个图形比例尺出入太大，基本可以肯定，re=100时，这种情况选1，

[ 本帖最后由 至尊仙 于 2012-5-20 00:32 编辑 ]

flowinflow

原帖由 至尊仙 于 2012-5-20 00:06 发表

                               
登录/注册后可看大图

虽然阻塞面积还不是很清楚，但只要不是你的几个图形比例尺出入太大，基本可以肯定，re=100时，这种情况选1，

我比较了图示三种情况，总压降分别为
0.020 P
0.014 P
0.022 P
所以2号，1／4圆阻力最小。
其实我想知道，根据低雷诺数流动理论，有没有什么很简单说法来解释这个结果。

通流

你把流场分析一下就可以了。比如压力的合力，以及粘性力分布。

对于高雷诺数，流体的阻力主要是凸体前后的压力差造成的。这时，2应该是阻力最大的情况。1最小。

对于雷诺数很低的时候，阻力主要是表面摩擦力造成的。这时候，面积小的管道部分的长度越小，阻力也就越小。这时候，2喉道长度最短，所以阻力最小，3喉道的长度最大，所以阻力最大。

我想要验证我的解释是不是合理，你可以进一步减小雷诺数，这时，他们的阻力差距会进一步扩大。如果你把直管部分的阻力能够去掉的话，那么，当雷诺数趋于无穷小的时候，你的三种情况的阻力应该趋于一个固定的比例。