Turbulens áramlás modellezése háromszög elrendezésű csőkötegben

Hasonló dokumentumok
SZAKDOLGOZAT VIRÁG DÁVID

A mikroskálájú modellek turbulencia peremfeltételeiről

Technikai áttekintés SimDay H. Tóth Zsolt FEA üzletág igazgató

,...,q 3N és 3N impulzuskoordinátával: p 1,

A MOLEKULADINAMIKAI MÓDSZEREK SZISZTEMATIKUS TÁRGYALÁSA: KLASSZIKUS DINAMIKA A POSTERIORI KORREKCIÓJA

Aktuális CFD projektek a BME NTI-ben

Makroszkopikus emisszió modell validálása és irányítási célfüggvényként való alkalmazásának vizsgálata

Felületi feszültség: cseppfolyós-gáz határfelületen a vonzerő kiegyensúlyozatlan: rugalmas hártyaként viselkedik.

Az α értékének változtatásakor tanulmányozzuk az y-x görbe alakját. 2 ahol K=10

HÍDTARTÓK ELLENÁLLÁSTÉNYEZŐJE

Az entrópia statisztikus értelmezése

Elektromos zajok. Átlagérték Időben változó jel átlagértéke alatt a jel idő szerinti integráljának és a közben eltelt időnek a hányadosát értik:

XXI. NEMZETKÖZI GÉPÉSZETI TALÁLKOZÓ

DFTH november

KORSZERŐ ÁRAMLÁSMÉRÉS 1. - Dr. Vad János docens Általános áramlásmérési blokk: páratlan okt. h. kedd

Indirekt térfogat-vizualizáció. Fourier térfogat-vizualizáció. Tomográfiás rekonstrukció. Radon-transzformáció. A Fourier vetítő sík tétel

A RÁCS-BOLTZMANN MÓDSZER ALKALMAZÁSA EGY- ÉS KÉTFÁZISÚ ÁRAMLÁSI PROBLÉMÁK MODELLEZÉSÉRE PhD értekezés

KORSZERŰ ÁRAMLÁSMÉRÉS I. BMEGEÁTAM13

Táblázatok 4/5. C: t-próbát alkalmazunk és mivel a t-statisztika értéke 3, ezért mind a 10%-os, mind. elutasítjuk a nullhipotézist.

Idegen atomok hatása a grafén vezet képességére

MŰSZAKI TUDOMÁNYI DOKTORI ISKOLA. Napkollektorok üzemi jellemzőinek modellezése

6. TURBULENS MODELLEZÉS A CFD-BEN

/11 Változtatások joga fenntartva. Kezelési útmutató. UltraGas kondenzációs gázkazán. Az energia megőrzése környezetünk védelme

Statisztikai próbák. Ugyanazon problémára sokszor megvan mindkét eljárás.

Folyami hidrodinamikai modellezés

Reakciókinetika. aktiválási energia. felszabaduló energia. kiindulási állapot. energia nyereség. végállapot

CFX számítások a BME NTI-ben

Fuzzy rendszerek. A fuzzy halmaz és a fuzzy logika

Hő- és áramlástani feladatok numerikus modellezése

Szívókönyökök veszteségeinek és sebességprofiljainak vizsgálata CFD szimuláció segítségével

A RÁCS-BOLTZMANN MÓDSZER ALKALMAZÁSA EGY- ÉS KÉTFÁZISÚ ÁRAMLÁSI PROBLÉMÁK MODELLEZÉSÉRE PhD tézisfüzet

Véletlen gráfok szerkesztésekor n csomópontból indulunk ki. p valószínűséggel két csomópontot éllel kötünk össze.

A Ga-Bi OLVADÉK TERMODINAMIKAI OPTIMALIZÁLÁSA

Evans-Searles fluktuációs tétel

Reakciókinetikai modellezés

SEMMELWEIS EGYETEM. Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet, Nanokémiai Kutatócsoport. Zrínyi Miklós

v i = v i V. (1) m i m i (v i V) = i P = i m i V = m i v i i A V = P M

ORVOSI STATISZTIKA. Az orvosi statisztika helye. Egyéb példák. Példa: test hőmérséklet. Lehet kérdés? Statisztika. Élettan Anatómia Kémia. Kérdések!

Minősítéses mérőrendszerek képességvizsgálata

Robotirányítási rendszer szimulációja SimMechanics környezetben

MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR DOKTORI ISKOLA VEZETŐ: MTA rendes tagja TÉMACSOPORT VEZETŐ: MTA rendes tagja TÉMAVEZETŐ: egyetemi docens

Large Eddy Simulation FLUENT rendszerben, alkalmazás bordázott csatorna számítására

Térfogatáram hagyományos mérése

Méréselmélet: 5. előadás,

I. A CFD alkalmazási területei Néhány érdekes korábbi CFD projekt

Bevezetés a kémiai termodinamikába

összetevője változatlan marad, a falra merőleges összetevő iránya ellenkezőjére változik, miközben nagysága ugyanakkora marad.

ELTE II. Fizikus, 2005/2006 I. félév KISÉRLETI FIZIKA Hıtan 15. (XII.14) Irreverzibilis termodinamika Diffúzió

Fizika labor zh szept. 29.

Szárítás során kialakuló hővezetés számítása Excel VBA makróval

Fluktuáló terű transzverz Ising-lánc dinamikája

Turbulencia és modellezése. lohasz [at] ara.bme.hu. Budapest Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem. GEA EGI Energiagazdálkodási Zrt

H08 HATÁRRÉTEG SEBESSÉGPROFIL MÉRÉSE TÉGLALAP KERESZTMETSZETŰ CSATORNÁBAN

BME HDS CFD Tanszéki beszámoló

Aktuális CFD projektek a BME NTI-ben

Regresszió. Fő cél: jóslás Történhet:

Hely és elmozdulás - meghatározás távolságméréssel

SZIMULÁCIÓ ÉS MODELLEZÉS AZ ANSYS ALKALMAZÁSÁVAL

Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

Reakciókinetikai modellezés

Molekuláris dinamika I. 10. előadás

OPTIMALIZÁLT LÉPÉSKÖZŰ NEWTON-RAPHSON ALGORITMUS EHD FELADAT MEGOLDÁSÁHOZ

Atomfizika előadás 4. Elektromágneses sugárzás október 1.

Modern Fizika Laboratórium Fizika BSc 1. Hőmérsékleti sugárzás

Reakciókinetika és katalízis

Feladatok az 5. hétre. Eredményekkel és teljesen kidolgozott megoldásokkal az 1,2,3.(a),(b),(c), 6.(a) feladatokra

VVER-440 ÜZEMANYAG-KAZETTÁKBAN LEJÁTSZÓDÓ HŰTŐKÖZEG-KEVEREDÉS MODELLEZÉSE A CFX KÓD SEGÍTSÉGÉVEL. Ph.D. tézisfüzet TÓTH SÁNDOR

20 PONT Aláírás:... A megoldások csak szöveges válaszokkal teljes értékőek!

Merev test mozgása. A merev test kinematikájának alapjai

Áramlásszimulációk a víz- és szennyvíztechnológia témakörében

Abszorpciós spektrumvonalak alakja. Vonalak eredete (ld. előző óra)

Mérésadatgyűjtés, jelfeldolgozás.

Felvételi, 2018 szeptember - Alapképzés, fizika vizsga -

Ötvözetek mágneses tulajdonságú fázisainak vizsgálata a hiperbolikus modell alkalmazásával

Egyesített funkcionális renormálási csoport egyenlet

Az SCWR-FQT tesztszakaszának CFD analízise: a be- és kilépő rész vizsgálata

3D - geometriai modellezés, alakzatrekonstrukció, nyomtatás

Molekuláris dinamika. 10. előadás

Előszó.. Bevezetés. 1. A fizikai megismerés alapjai Tér is idő. Hosszúság- és időmérés.

Robotok direkt geometriája

Statikailag határozatlan tartó vizsgálata

2 Wigner Fizikai Kutatóintézet augusztus / 17

Molekulák mozgásban a kémiai kinetika a környezetben

BMEGEÁTAT01-AKM1 ÁRAMLÁSTAN (DR.SUDA-J.M.) 2.FAKZH AELAB (90MIN) 18:45H

Modern Fizika Labor Fizika BSC

GROVER-algoritmus. Sinkovicz Péter. ELTE, MSc II dec.15.

Optika gyakorlat 6. Interferencia. I = u 2 = u 1 + u I 2 cos( Φ)

Ón-ólom rendszer fázisdiagramjának megszerkesztése lehűlési görbék alapján

Propeller és axiális keverő működési elve

Számítógépes plazmafizika: szuper-részecskéktől a hiper-diffúzióig

Áramlástan Tanszék Méréselőkészítő óra I. Horváth Csaba & Nagy László

Általános esetben az atomok (vagy molekulák) nem függetlenek, közöttük erős

ADATREDUKCIÓ I. Középértékek

3. (b) Kereszthatások. Utolsó módosítás: április 1. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék

Egyenáramú szervomotor modellezése

Valószínűségszámítás összefoglaló

Felső végükön egymásra támaszkodó szarugerendák egyensúlya

Szerven belül egyenetlen dóziseloszlások és az LNT-modell

Várható érték:... p Módusz:...

63/2004. (VII. 26.) ESzCsM rendelet

Átírás:

Turbulens áramlás modellezése háromszög elrendezésű csőkötegben Mayer Gusztáv mayer@sunserv.kfk.hu 2005. 09. 27. CFD Workshop 1

Tartalom - Vzsgált geometra Motvácó Az áramlás jellemző Saját fejlesztésű kód a probléma vzsgálatára Drekt numerkus szmulácó Nagy örvény szmulácó K-epszlon modell és Reynolds feszültség transzport modell CFD kódokban 2005. 09. 27. CFD Workshop 2

VVER-440 típusú fűtőelem és távtartó 2005. 09. 27. CFD Workshop 3

Motvácó Mlyen termohdraulka folyamatok zajlanak le egy üzemanyag kazettában Mt mér egy termoelem egy üzemanyag kazetta fejben? Használhatók a CFD kódok által adott nformácók? Hogyan használjuk a CFD-t? 2005. 09. 27. CFD Workshop 4

Háromszög elrendezésű csőköteg A vzsgált térfogat Szubcsatorna szakasz Térfogat erő Perodkus peremek 2005. 09. 27. CFD Workshop 5

Az áramlás jellemző: Reynolds szám (~300,000) Másodlagos áramlás (mérés, analtkus, numerkus megfgyelés) Áramlás pulzácó jelenléte Krauss, Meyer, Nuc. Engneerng and Desgn, 1998 Km, Chung, Nuc. Engneerng and Desgn, 2001 2005. 09. 27. CFD Workshop 6

Az AEKI-ben kfejlesztett kód Rács Boltzmann módszer Alkalmas a Naver-Stokes egyenletek numerkus megoldására Másodrendű pontosságú módszer Vszonylag könnyen kterjeszthető kétfázsú áramlások vzsgálatára Numerkus kísérletek és analtkus eredmények bzonyítják, hogy turbulens áramlások modellezésére alkalmas (Ház G., Jménez C., 2005, Comp. Fluds; Ház G. 2005, Phys. Rev. E.) 2005. 09. 27. CFD Workshop 7

Alkalmazott rácsok 3D (egyenközű) Mnden egyes rányhoz tartozk egy eloszlásfüggvény D3Q19 és D3Q27 2005. 09. 27. CFD Workshop 8

f c ( r = + c,t + 1) f ( r,t) = Ω ( f ) ( [( ) ] [( ) ]) cos 1 π 2,sn 1 π 2 ( cos[ ( 5) π 2 + π 4 ],sn[( 5) π 2 + π 4] ) (0,0) Ks Knudsen és Mach számok esetén: rács Boltzmann egyenlet 2 = 0 = 1,2,3,4 = 5,6,7,8 D2Q9 modell esetén f = f + f, ahol f << eq neq neq f eq Az ütközés operátort sorbafejtve az egyensúly eloszlás körül, megkapjuk a ln. Ütk. mátrxot, amely tovább egyszerűsíthető : Ω 1 = ( τ f f,eq ) BGK ütk. op. Bathnagar, 1954 ; Qan 1992; 2005. 09. 27. CFD Workshop 9

Feltételezve, hogy a sebesség eloszlásunk Maxwell-Boltzmann eloszlás, eljuthatunk az egyensúly eloszlás következő alakjához: ( ) ( ) + + = ρ ρ 2 2 s 2 4 s 2 s,eq u 2c 1 2c 1 c 1 1 t ), ( f u c u c u A Champman Enskog sorfejtést alkalmazva származtathatók a Naver-Stokes egyenletek, amből a vszkoztás értékek adódnak. ( ) f = α ρκ c c 2 1 ( ) = = f u f α α ρ ρ c 3 1 c s = 2005. 09. 27. CFD Workshop 10 = 2 1 3 1 τ ν = 2 sρ c p

Analtkus eredménnyel történő összehasonlítás állandósult, lamnárs esetben 0.018 10 20 30 40 0.016 0.014 0.012 50 0.01 60 0.008 70 0.006 80 90 100 20 40 60 80 100 120 Relatív hba 0.004 0.002 0 2005. 09. 27. CFD Workshop 11

Drekt numerkus szmulácó (DNS) DNS-ben egyáltalán nem használunk modellt Csak ks Re számú áramlást tudunk modellezn A DNS alkalmas az áramlás alapvető tulajdonságanak megsmerésére Hasznos amkor a Re szám effektusok nem jelentősek 2005. 09. 27. CFD Workshop 12

DNS 2005. 09. 27. CFD Workshop 13

DNS Az axáls átlagsebesség kontúrja A leteráls sebességek vetítése egy keresztmetszetre 2005. 09. 27. CFD Workshop 14

DNS W, axáls sebesség komponens egy adott pontban U, lateráls sebesség komponens egy adott pontban 2005. 09. 27. CFD Workshop 15

DNS szmulácó eredménye Áramlás pulzácó megfgyelhető A másodlagos áramlás megfgyelhető az dőben átlagolt lateráls sebességekben, de nem kaptuk vssza a várt szmmetrát Alacsony Re szám Az átlagolás (vagy a csatorna hossza) nem elég hosszú Úgy tűnk, hogy a másodlagos áramlás a fluktuáló örvényleválások következménye (a leválás pontok nem mozognak a keresztmetszetben hosszabb deg) 2005. 09. 27. CFD Workshop 16

Nagy örvény szmulácó Nagy Reynolds számú áramlások s modellezhetőek A ks skálákat unverzaltásuk matt egyszerű modellel modellezhetjük Smagornsky modell 2005. 09. 27. CFD Workshop 17

LES 2005. 09. 27. CFD Workshop 18

LES Az axáls átlagsebesség kontúrja A leteráls sebességek vetítése egy keresztmetszetre 2005. 09. 27. CFD Workshop 19

LES W, axáls sebesség komponens egy adott pontban U, lateráls sebesség komponens egy adott pontban 2005. 09. 27. CFD Workshop 20

A nagy örvény szmulácó eredménye A kalakult struktúrák a nagyobb Re szám matt jóval ksebbek, mnd a DNS szmulácó során. A másodlagos áramlás kmutatható és vsszaadja a várt szmmetrát 2005. 09. 27. CFD Workshop 21

Kereskedelm CFD kódok használata A Reynolds feszültség transzport modell (RST) képes leírn a másodlagos áramlást. A k-epszlon modell nem írja le (Ház G., Annals of Nucl. Energy, 2005). Az RST modellel végzett előzetes eredmények Re szám függőséget mutatnak. 2005. 09. 27. CFD Workshop 22

Összefoglalva Sajátfejlesztésű kóddal DNS és LES szmulácó háromszög elrendezésű csőkötegre Mnd a DNS mnd a LES szmulácó kmutatta a másodlagos áramlást és az áramlás pulzácót A szmulácós eredmények erős Re szám függőséget mutatnak (szuperkrtkus reaktorokban a Re szám vszonylag alacsony) Részletes összehasonlítás szükséges a mérés adatok és a szmulácó eredménye között 2005. 09. 27. CFD Workshop 23

Tovább tervek az AEKI-ben PIV mérések elvégzése az AEKI-ben csőkötegre A szmulácók kétfázsú és termodnamka kterjesztése 2005. 09. 27. CFD Workshop 24