FEM/Belastung durch fluiddynamische Formbeständigkeit

[Simsto]

Guten Morgen.
Ich finde, ich bitte um Hilfe von euch allen über ein wahrscheinlich triviales Problem, aber verursachen Verwirrung.
Ich muss fem eine lineare statische Analyse eines Kreiszylinders durchführen, der in einen Rohrleitungslauf durch Dampf überhitzt eingetaucht ist.
der Zylinder als Prall positioniert ist, wobei seine Achse orthogonal zu den Dampfstromleitungen positioniert ist.
Mein Problem besteht darin, die richtigen Kraft- und/oder Druckbelastungen auf die Außenfläche dieses Zylinders zurückzuführen.
Ich weiß, dass die Viskosität der Dampfflüssigkeit dazu neigt, den Zylinder zu ziehen, wenn er nicht durch die Struktur gebunden war.
die auf dem Spiel stehenden Kräfte sind daher auf einen Druckunterschied zwischen der durch das stromaufwärtige Fluid und das stromabwärtige Fluid investierten Halbkreisdifferenz zurückzuführen.
spekuliert, dass der Dampfdruck 8bar ist, berechnete ich, dass die p-resistent etwa 1bar ist (unter Verwendung als Querschnitt des Zylinders).
Welche der verschiedenen Annahmen ist richtig?
1) einen Druck auf die Halbfläche stromaufwärts (8+1)bar und auf die Halbfläche stromabwärts 8bar
2) einen Druck auf die Halbfläche stromaufwärts von (1)bar und auf die Halbfläche stromabwärts 0bar
3) auf die Halbfläche einen Druck von (8) bar und auf die Halbfläche nachgeschaltet (8-1)bar
d.h. der von der Widerstandskraft ableitende Druck soll zusätzlich zum hydrostatischen des vorgeschalteten Dampfes eingestellt oder im nachgeschalteten abgezogen werden?

Vielen Dank im Voraus, wenn Sie mehr Details benötigen

 

[Onda]

Guten Morgen.
Ich finde, ich bitte um Hilfe von euch allen über ein wahrscheinlich triviales Problem, aber verursachen Verwirrung.
Ich muss fem eine lineare statische Analyse eines Kreiszylinders durchführen, der in einen Rohrleitungslauf durch Dampf überhitzt eingetaucht ist.
der Zylinder als Prall positioniert ist, wobei seine Achse orthogonal zu den Dampfstromleitungen positioniert ist.
Mein Problem besteht darin, die richtigen Kraft- und/oder Druckbelastungen auf die Außenfläche dieses Zylinders zurückzuführen.
Ich weiß, dass die Viskosität der Dampfflüssigkeit dazu neigt, den Zylinder zu ziehen, wenn er nicht durch die Struktur gebunden war.
die auf dem Spiel stehenden Kräfte sind daher auf einen Druckunterschied zwischen der durch das stromaufwärtige Fluid und das stromabwärtige Fluid investierten Halbkreisdifferenz zurückzuführen.
spekuliert, dass der Dampfdruck 8bar ist, berechnete ich, dass die p-resistent etwa 1bar ist (unter Verwendung als Querschnitt des Zylinders).
Welche der verschiedenen Annahmen ist richtig?
1) einen Druck auf die Halbfläche stromaufwärts (8+1)bar und auf die Halbfläche stromabwärts 8bar
2) einen Druck auf die Halbfläche stromaufwärts von (1)bar und auf die Halbfläche stromabwärts 0bar
3) auf die Halbfläche einen Druck von (8) bar und auf die Halbfläche nachgeschaltet (8-1)bar
d.h. der von der Widerstandskraft ableitende Druck soll zusätzlich zum hydrostatischen des vorgeschalteten Dampfes eingestellt oder im nachgeschalteten abgezogen werden?

Vielen Dank im Voraus, wenn Sie mehr Details benötigen

aber die Flüssigkeit mit welcher Geschwindigkeit ist es? Ist es nicht möglich, dass der Zylinder eine Funktionskraft von Geschwindigkeit und Widerstandskoeffizienten erfährt?
der Druck hat wenig zu tun, abgesehen von der Tatsache, dass die Dichte variiert.
Der Zylinder erfährt also insgesamt eine Kraft gleich: 1/2 ro a v^2 cd.
bei cd haben Sie den Festigkeitskoeffizienten eines Zylinders, Funktion der Anzahl der Reynolds. die Dichte des Dampfes, ro, hängt vom Druck ab.
dann, wie Sie diese Kraft auf den Zylinder anwenden möchten, hängt von vielen Faktoren ab, wenn die Bewegung laminiert, turbulent, etc., aber für die Analyse des Zylinders selbst ist in der Regel von wenig Bedeutung.
all dies, wenn die Innenseite des Zylinders mit dem gleichen Druck wie die Außenseite ist. Ist es stattdessen bei einem anderen Druck, muss die Druckdifferenz auf die Flächen aufgebracht werden.

Was das Modell betrifft, so würde ich gelten, wenn es einen Druckunterschied zwischen innen und außen gibt, einen konstanten Druck auf alle Gesichter (gleich dem Delta zwischen innen und außen). mehr Druck (der in erster Näherung konstant sein kann) auf der investierten Fläche und einem Druck entgegen der Unterwindfläche, um eine Kraft zu erzeugen, die der zitierten Formel entspricht.
in Bezug auf einige Dokumentation, aufgrund der Tatsache, dass die Strömung um einen Zylinder ist kompliziert und diktiert durch verschiedene Phänomene nach der Anzahl der Reynolds:http://www.unirc.it/documentazione/materiale_didattico/599_2010_264_8138.pdf
https://moodle2.units.it/pluginfile.php/185787/mod_resource/content/1/flusso_cilindro.pdf dann, wenn Sie tiefer gehen möchten, in den oben genannten Links finden Sie den Druckverlauf entsprechend der Umfangsposition. dann können Sie einen variablen Druck entsprechend den bereitgestellten Daten anwenden. jedoch ist es in der Regel nutzlos, es sei denn, die Zylinderwand ist so dünn, dass sie durch lokale Druckwerte beeinflusst wird.

 

[Simsto]

aber die Flüssigkeit mit welcher Geschwindigkeit ist es? Ist es nicht möglich, dass der Zylinder eine Funktionskraft von Geschwindigkeit und Widerstandskoeffizienten erfährt?
der Druck hat wenig zu tun, abgesehen von der Tatsache, dass die Dichte variiert.
Der Zylinder erfährt also insgesamt eine Kraft gleich: 1/2 ro a v^2 cd.
bei cd haben Sie den Festigkeitskoeffizienten eines Zylinders, Funktion der Anzahl der Reynolds. die Dichte des Dampfes, ro, hängt vom Druck ab.
dann, wie Sie diese Kraft auf den Zylinder anwenden möchten, hängt von vielen Faktoren ab, wenn die Bewegung laminiert, turbulent, etc., aber für die Analyse des Zylinders selbst ist in der Regel von wenig Bedeutung.
all dies, wenn die Innenseite des Zylinders mit dem gleichen Druck wie die Außenseite ist. Ist es stattdessen bei einem anderen Druck, muss die Druckdifferenz auf die Flächen aufgebracht werden.

Was das Modell betrifft, so würde ich gelten, wenn es einen Druckunterschied zwischen innen und außen gibt, einen konstanten Druck auf alle Gesichter (gleich dem Delta zwischen innen und außen). mehr Druck (der in erster Näherung konstant sein kann) auf der investierten Fläche und einem Druck entgegen der Unterwindfläche, um eine Kraft zu erzeugen, die der zitierten Formel entspricht.
in Bezug auf einige Dokumentation, aufgrund der Tatsache, dass die Strömung um einen Zylinder ist kompliziert und diktiert durch verschiedene Phänomene nach der Anzahl der Reynolds:http://www.unirc.it/documentazione/materiale_didattico/599_2010_264_8138.pdf
https://moodle2.units.it/pluginfile.php/185787/mod_resource/content/1/flusso_cilindro.pdfdann, wenn Sie tiefer gehen möchten, in den oben genannten Links finden Sie den Druckverlauf entsprechend der Umfangsposition. dann können Sie einen variablen Druck entsprechend den bereitgestellten Daten anwenden. jedoch ist es in der Regel nutzlos, es sei denn, die Zylinderwand ist so dünn, dass sie durch lokale Druckwerte beeinflusst wird.

Hallo Welle,
Vielen Dank für die Antwort. Ich bin ein vereinfachtes Schema dessen, was ich dachte, und das glücklicherweise haben Sie mich weitgehend bestätigt.
in Substanz werde ich gelten:
- Innendruck auf den Zylinder
- Außendruck zum Zylinder
- Kraft, die durch Dampffluss auf die wirklich investierten Gesichter erzeugt wird
- Kraft, die durch die Reaktion des aus dem Zylinder austretenden Wassers durch Spray erzeugt wurde (was ich in letzter Zeit vergessen hatte).



Ich sah, dass Sie mir raten, zwei Kräfte zu benutzen, eine für das investierte Gesicht und die andere für diesen Unterwind.
Wenn ich einen einzigen auf das investierte benutze, mache ich einen erheblichen Fehler?
zwei Zahlenwerte geben:
Außendruck ca. 100bar
Flüssigkeitsbeständiger Druck 4 bar
Innendruck 103 bar

Vielen Dank
Simon

 

[stevie]

Hallo Welle,
Vielen Dank für die Antwort. Ich bin ein vereinfachtes Schema dessen, was ich dachte, und das glücklicherweise haben Sie mich weitgehend bestätigt.
in Substanz werde ich gelten:
- Innendruck auf den Zylinder
- Außendruck zum Zylinder
- Kraft, die durch Dampffluss auf die wirklich investierten Gesichter erzeugt wird
- Kraft, die durch die Reaktion des aus dem Zylinder austretenden Wassers durch Spray erzeugt wurde (was ich in letzter Zeit vergessen hatte).



Ich sah, dass Sie mir raten, zwei Kräfte zu benutzen, eine für das investierte Gesicht und die andere für diesen Unterwind.
Wenn ich einen einzigen auf das investierte benutze, mache ich einen erheblichen Fehler?
zwei Zahlenwerte geben:
Außendruck ca. 100bar
Flüssigkeitsbeständiger Druck 4 bar
Innendruck 103 bar

Vielen Dank
Simon

Sie verstehen nicht, wie Sie den Überdruck von 1 bar auf der Oberseite berechnet..
Haben Sie ungefähre Formeln für den Zylinder betrachtet? vorsichtig, dass der Schleppkoeffizient stark von der Anzahl der Reynolds abhängig ist.
nach mir sollte der ideale Ansatz sein, dass fsi (Strukturfluid Interaktion).
mittels einer numerischen Simulation die Randbedingungen und die Bedingungen des ungestörten Dampfflusses einstellen, dem Algorithmus die Druckverteilung auf den Zylinder berechnen, also die Folge der Kräfte und dann die fem-Analyse auf dem resultierenden tun, und dann sehen Sie, wie fortfahren.
Ist es ein akademisches oder echtes Problem? brutal sagte, es gäbe eine Unendlichkeit der zu bewertenden Parameter (Größegeschwindigkeit, Viskosität, Viskositätsmodelle, Turbulenz, mögliche Ablösung von Wirbeln usw.).

 

[Simsto]

Sie verstehen nicht, wie Sie den Überdruck von 1 bar auf der Oberseite berechnet..
Haben Sie ungefähre Formeln für den Zylinder betrachtet? vorsichtig, dass der Schleppkoeffizient stark von der Anzahl der Reynolds abhängig ist.
nach mir sollte der ideale Ansatz sein, dass fsi (Strukturfluid Interaktion).
mittels einer numerischen Simulation die Randbedingungen und die Bedingungen des ungestörten Dampfflusses einstellen, dem Algorithmus die Druckverteilung auf den Zylinder berechnen, also die Folge der Kräfte und dann die fem-Analyse auf dem resultierenden tun, und dann sehen Sie, wie fortfahren.
Ist es ein akademisches oder echtes Problem? brutal sagte, es gäbe eine Unendlichkeit der zu bewertenden Parameter (Größegeschwindigkeit, Viskosität, Viskositätsmodelle, Turbulenz, mögliche Ablösung von Wirbeln usw.).

Hallo, Steve.
Danke für den Beitrag.
Ich habe nicht spezifiziert, wie ich den Überdruck berechnete, weil ich off-topisch gehen konnte, da mein Problem ist, wie man richtig anwenden einige Werte und nicht, wie ich das gleiche fand, wie für die Zwecke der Anwendung... der Wert für sich ist ziemlich einflussreich (ich denke).

der Fall ist ein echter Fall, weshalb der Client nicht es erforderte keine cfd-Analyse und es ist unmöglich, die Druckverteilung entlang der Wände den Zylinder durch eine gekoppelte Berechnung zu haben.

um Ihre Frage zu beantworten, angesichts der nicht perfekt zylinderförmigen Konformation des Modells und nach der Anzahl der Reynolds, habe ich einen Widerstandskoeffizienten cd=1 vorsichtig verwendet (obwohl es in der Realität sogar etwas weniger sein könnte), so dass ich eine Überdrückung genau von 0,5*rho*(v^2) durch Dampfparameter verwendet.

Ich wiederhole die letzte Frage meines vorherigen Beitrags, damit der Faden der Rede nicht zu viel verloren geht.

in Substanz werde ich gelten:
- Innendruck auf den Zylinder
- Außendruck zum Zylinder
- Kraft, die durch Dampffluss auf die wirklich investierten Gesichter erzeugt wird
- Kraft, die durch die Reaktion des aus dem Zylinder austretenden Wassers durch Spray erzeugt wurde (was ich in letzter Zeit vergessen hatte).
Richtig?

Vielen Dank

 

[Simsto]

Forgive the new post, aber wenn einige indikative Werte der Randbedingung kann nützlich sein, gibt es keine Probleme.
Ich ging nicht zu spezifisch, um nicht zu divage, aber ich bin glücklich, in das Problem sogar "numerisch", wenn es für jeden interessant war.

 

[Onda]

aber die Zylindermodelle mit Schale oder Feststoffen?
wenn mit Hülle, können Sie sicher die Druckdifferenz zwischen innen und außen anwenden. Wenn mit Feststoffen, abgesehen von der Kompression, die das Material sieht, die normalerweise einflussreich ist, können Sie es weiterhin mit dem Druck Delta aufladen.
Dann verstehe ich nicht, wie man f2 anwendet. Theoretisch sollte das aus der Tatsache kommen, dass Ihr Zylinder Wäsche ist. Also hat er ein Kräfteverhältnis. als, wenn es geschlossen wäre, das Nettoergebnis der Kräfte wäre nichts. aber nicht geschlossen, ist es mit einem Druck gleich dem Innendruck (oder besser zum Innendruck - extern) multipliziert mit dem Lochbereich.
so würde ich die Kraft aufgrund der cd des Zylinders in die Flüssigkeit setzen. nennen wir die aerodynamische Kraft . und die Kraft durch Delta p, die wie oben erwähnt auf einer ungeschlossenen Oberfläche aufgebracht wird.
Was die Anwendung der aerodynamischen Kraft betrifft, so kann dies in erster Näherung auf dem Survivor-Gesicht angewendet werden. Aber wenn Sie es richtig sehen wollen, ist ein Teil dieser Kraft ein Überdruck auf dem Survivor-Gesicht und ein Teil eine Depression auf dem Unterwind-Gesicht, so dass, entsprechend der Genauigkeit der Analyse und was Sie erreichen wollen, Sie in der Anwendung von Kraft im Detail gehen können. als Fluss Druck auf die zylindrische Oberfläche verteilt, hängt von der Anzahl der Reynolds ab, und ein polares Diagramm ist in den Dokumenten, die ich Ihnen zuvor beigefügt.
persönlich, wenn das Ziel ist, den Widerstand des Zylinders zu überprüfen, die Basis sieht ein stechendes Moment, Ich denke nicht, dass es notwendig ist, um die Verteilung des Drucks zu modellieren. wenn Sie stattdessen Angst vor Auswirkungen der lokalen Instabilität haben, dann wäre es besser, den Druck aufgrund des aerodynamischen Widerstandes richtig zu modellieren.

 

[Simsto]

sehr erschöpfende Antwort Vielen Dank.
das vorgestellte Schema ist eine grafische Vereinfachung, in Wirklichkeit hat das "Loch" im Zylinder einen Noozle, wo das Wasser als Spray herauskommt. F2 Ich berechnete es Kenndichte, Geschwindigkeit und Austritt des Sprays (bekannte Daten) und seine Intensität ist die reine dynamische Komponente der Reaktion auf die aus dem Zylinder austretende Wassermasse.
für den Rest ganz klar, da Sie das Ende der Simulation unterschätzen, ist der mechanische Widerstand meines Modells mit einer Genauigkeit daher nicht zu fein.

wenn jemand üben und eine cfd-Simulation machen wollte, um den Test der neun ist gut akzeptiert .:d:d Witze auseinander dank der Info.