BME HDS CFD Tanszéki beszámoló

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "BME HDS CFD Tanszéki beszámoló"

Viktória Kisné
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 BME HDS CFD Tanszéki beszámoló Hős Csaba Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem CFD Workshop, június 20. p.1/16

2 Áttekintés Nyíltfelszínű áramlások Csatornaáramlások, vízugrás Bukó műtárgy Kavitációs áramlások Nyomáshatároló szelep dinamikus viselkedése CFD Workshop, június 20. p.2/16

3 Nyíltfelszínű áramlások: motiváció Budapest ivóvizének nagy része a Szentendrei szigetről érkezik, egy kb. 40 km hosszú hurkolt, nyílfelszínű hálózaton keresztül A hidraulikai modellezést segítettük-ellenőriztük CFD számításokkal: Vízugrások vizsgálata Bukó műtárgy vizsgálata CFD Workshop, június 20. p.3/16

4 Hullámos vízugrás - geometria fenékküszöb hossza: L = 0.355m, lejtés: i = domain: 3L előtte, 10L utána, magasság: 0.5m 2d strukturált háló, 14k elem homogén többfázisú modell (víz+levegő), k ε turbulencia model flow PF: vízmagasság a be- és kilépő oldalon fal, szimmetria, opening 0.025m 0.04m 0.2m 0.115m i high resolution térbeli felbontás, stacionárius számítása, tipikusan 10 3 iteráció, konvergencia feltéte (?) CFD Workshop, június 20. p.4/16

5 Hullámos vízugrás - eredmények 1 Fr<1 klasszikus 1D elmélet: meddig igaz a hidrosztatikus nyomáseloszlás feltételezése? paraméterek: vízmagasság az első hullám tetején és az első völgyben, vízugrás hossza Toe of undular jump First wave crest First wave toe Fr wc <1 y,fr 1 > y wc y wt y/h 1 y/h p 1 /p ref p 2 /p ref CFD Workshop, június 20. p.5/16

6 Hullámos vízugrás - eredmények klasszikus 1D elmélet: meddig igaz a hidrosztatikus nyomáseloszlás feltételezése? paraméterek: vízmagasság az első hullám tetején és az első völgyben, vízugrás hossza y wc /y Fr 1 2 Fr<1 Toe of undular jump First wave crest First wave toe Fr wc <1 y,fr 1 > y wc y wt y wt /y Fr 1 CFD Workshop, június 20. p.5/16

7 Bukó műtárgy vízminőség védelme a szelep nyitása CFD Workshop, június 20. p.6/16

8 Bukó műtárgy vízminőség védelme a szelep nyitása... ill. zárása segítségével CFD Workshop, június 20. p.6/16

9 Bukó műtárgy vízminőség védelme a szelep nyitása... ill. zárása segítségével magasság: H = 0.08m, teljes hossz: L = 5m CFD Workshop, június 20. p.6/16

10 Bukó műtárgy vízminőség védelme a szelep nyitása... ill. zárása segítségével magasság: H = 0.08m, teljes hossz: L = 5m 2d/3d structurált háló, 40k/800k elem (2D/3D) CFD Workshop, június 20. p.6/16

11 Bukó műtárgy vízminőség védelme a szelep nyitása... ill. zárása segítségével magasság: H = 0.08m, teljes hossz: L = 5m 2d/3d structurált háló, 40k/800k elem (2D/3D) homogén többfázisú modell (víz+levegő), k ε turbulencia model CFD Workshop, június 20. p.6/16

12 Bukó műtárgy vízminőség védelme a szelep nyitása... ill. zárása segítségével magasság: H = 0.08m, teljes hossz: L = 5m 2d/3d structurált háló, 40k/800k elem (2D/3D) homogén többfázisú modell (víz+levegő), k ε turbulencia model PF: CFD Workshop, június 20. p.6/16

13 Bukó műtárgy vízminőség védelme a szelep nyitása... ill. zárása segítségével magasság: H = 0.08m, teljes hossz: L = 5m 2d/3d structurált háló, 40k/800k elem (2D/3D) homogén többfázisú modell (víz+levegő), k ε turbulencia model PF: vízmagasság a be- és kilépő oldalon CFD Workshop, június 20. p.6/16

14 Bukó műtárgy vízminőség védelme a szelep nyitása... ill. zárása segítségével magasság: H = 0.08m, teljes hossz: L = 5m 2d/3d structurált háló, 40k/800k elem (2D/3D) homogén többfázisú modell (víz+levegő), k ε turbulencia model PF: vízmagasság a be- és kilépő oldalon fal, szimmetria, opening CFD Workshop, június 20. p.6/16

15 Bukó műtárgy - mérés CFD Workshop, június 20. p.7/16

16 Bukó műtárgy - eredmények A fő kérdés: Q( h) kapcsolat measurement analytical CFX 7 Q [l/min] h [mm] CFD Workshop, június 20. p.8/16

17 Kavitációs áramlások Fontos kérdés ÁTG esetén A turbulencia modellezés alapvető jelentőségű Egy éles testről való leválást vizsgáltunk (így a leválás helyét tudjuk) Mérések rendelkezésünkre állnak CFD Workshop, június 20. p.9/16

Kavitációs áramlások - geometria test élhossz: L = 2cm, domain: 50L előtte, 10L utána, 10L fent és lent 2d structurált háló, 48k elem homogén többfázisú modell (víz+vízgőz), standard

18 Kavitációs áramlások - geometria test élhossz: L = 2cm, domain: 50L előtte, 10L utána, 10L fent és lent 2d structurált háló, 48k elem homogén többfázisú modell (víz+vízgőz), standard Rayleigh-Plesset modell (p v = 3500Pa) SAS SST turbulencia modell PF: be: inlet, sebesség ( m/s) ki: outlet, nyomás (konst. 1bar) falak ill. szimmetria CFD Workshop, június 20. p.10/16

19 Kavitációs áramlások - mérési eredmények Kavitációs szám: σ = p p ref ρ 2 v2 ref, ahol p ref = p v = 3500 Pa x Ampl σ f [Hz] CFD Workshop, június 20. p.11/16

20 Kavitációs áramlások - eredmények (1) mérés, számítás 1.2 v=14m/s, 1.2 v=14m/s, ampl 0.6 ampl f[hz] f[hz] CFD Workshop, június 20. p.12/16

21 Kavitációs áramlások - eredmények (2) mérés, számítás 1.2 v=12m/s, 1.2 v=12m/s, ampl 0.6 ampl f[hz] f[hz] CFD Workshop, június 20. p.13/16

22 Video... CFD Workshop, június 20. p.14/16

23 Hidraulika szelep dinamika CFD Workshop, június 20. p.15/16

24 Köszönöm megtisztelő figyelmüket! CFD Workshop, június 20. p.16/16

Hasonló dokumentumok

Aktuális CFD projektek a BME NTI-ben

Aktuális CFD projektek a BME NTI-ben Dr. Aszódi Attila igazgató, egyetemi docens BME Nukleáris Technikai Intézet CFD Workshop, 2005. szeptember 27. CFD Workshop, 2005. szeptember 27. Dr. Aszódi Attila,