Теплообмен в трубах

← →
Al2017 © (2012-05-31 15:29) [0]

Здравствуйте. Есть задачка. Дана труба , в ней течёт жидкость (но мы рассматриваем лишь часть трубы в 5 метров). Со стороны входа задаём массовый расход и температуру), со стороны выхода давление. К стенкам подводим тепло. Надо рассчитать температуру на выходе (считая, что изначально на выходе температура была равна температуре на входе. При турбулентном течении.

Вообще это надо,чтобы сравнить расчётные данные и экспериментальные в ANSYS. Я пробовал через массовый расход G=Q/c*(Твых-Твх), найдя Q через уравнение Ньютона-Рихмана (хотя видимо до конца не понимаю, как там находится тельта Т, так как температуры на выходе не сходятся). Возможно нельзя пытаться решить такую задачу просто двумя формулами, надо разбивать трубу на участки и считать для каждого? В общем прошу помощи в этом деле.

← →
oldman © (2012-05-31 15:36) [1]

Тут был?
http://fast-const.ru/articles.php?article_id=102

← →
oldman © (2012-05-31 15:38) [2]

А тут?
http://page-book.ru/search/?sb=2&q=12.4.%20%D0%A2%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BE%D0%B1%D0%BC%D0%B5%D0%BD%20%D0%BF%D1%80%D0%B8%20%D1%82%D0%B5%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B8%20%D0%B6%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8%20%D0%B2%20%D1%82%D1%80%D1%83%D0%B1%D0%B5

← →
Al2017 © (2012-05-31 17:08) [3]

Посмотрел и нашёл полезные моменты, но по расчёту они не сильно помогли.

← →
Pavia © (2012-05-31 17:25) [4]

Здесь посмотри
http://mgyie.ru/index.php?option=com_remository&Itemid=30&func=startdown&id=446

http://mgyie.ru/index.php?option=com_remository&Itemid=30&func=startdown&id=446

← →
Pavia © (2012-05-31 17:26) [5]

http://mgyie.ru/index.php?option=com_remository&Itemid=30&func=select&id=27&orderby=3

← →
Юрий Зотов © (2012-05-31 17:36) [6]

> Al2017 © (31.05.12 15:29)

1. Для стационарного режима, несжимаемой жидкости и т.п.:

a) если плотность подводимого извне теплового потока q известна, то все просто:
Tвых = q*F/C + Tвх
где F - площадь теплообмена (F = Pi*D*L)

b) если плотность подводимого извне теплового потока q неизвестна, то должно быть известно что-то другое. Например, температура стенки Tст, и если так, то Tвых находим, как Tж при x=L, сначала решив диффур:
dTж/dx = A*(Tст-Tж)*pi*D
(начальноt условие Tж=Tвх при x=0),
где A - коэффициент конвективного теплообмена (зависит от числа Рейнольдса и определяется либо по справочникам, либо по известным полуэмпирическим формулам).

Число Рейнольдса считаем так:
Re = u*D/n
где u = G/Pi/D^2/r (скорость жидкости)
n - кинематическая вязкость жидкости
G - массовый расход жидкости
r - плотность жидкости

2. Если исходить из фразы "считая, что изначально на выходе температура была равна температуре на входе", то Ваша задача нестационарная (Tвых зависит не только от X, а еще и от времени). Тут все сложнее, надо считать еще и зависимось Tст от времени.

← →
Юрий Зотов © (2012-05-31 17:41) [7]

[6] - для одномерной задачи (скорость усредняетя по сечению). Если брать двумерную постановку (с учетом профиля), то все усложняется - но вряд ли это нужно для сравнения расчёта с экспериментом, поскольку вряд ли в эксперименте замерялся профиль.

← →
Юрий Зотов © (2012-05-31 17:45) [8]

Неточность в формуле u = G/Pi/D^2/r - надо брать не диаметр D, а радиус трубы. То есть: u = 4*G/Pi/D^2/r

← →
Юрий Зотов © (2012-05-31 17:50) [9]

Надо же... теплообмен еще кого-то интересует...

Неужто диссер? Или лабу для студентов создаем?

← →
Думкин_ (2012-05-31 18:03) [10]

> Надо же... теплообмен еще кого-то интересует...
>

В полный рост. И на уровне намного сложнее. У нас целый институт живет этим. Сейчас вот лаборатория в которой трудился, а сейчас сотрудничаю, 100 лямов вот получила на исследования.

← →
Юрий Зотов © (2012-05-31 18:17) [11]

> Думкин_ (31.05.12 18:03) [10]
> И на уровне намного сложнее.

Естественно. В наше время даже полная (осесимметричная нестационарная) постановка для течения идеальной жидкости в круглой трубе уже давно не для НИИ. И 100 лямов под нее никто не даст.

Разве что за хороший процент, но очень хочется верить хоть во что-то чистое и непорочное.
:o)

← →
Думкин_ (2012-05-31 18:43) [12]

> Юрий Зотов © (31.05.12 18:17) [11]

Так не на эту же задачу, понятно. :) Намного сложнее задачи. Но "теплообмен" и т.п присутствуют.

> постановка для течения идеальной жидкости в круглой трубе
> уже давно не для НИИ. И 100 лямов под нее никто не даст.

Лойцянский со Шлихтингом вон на полке стоят, какие 100 лямов, дядь Юр?

> Разве что за хороший процент, но очень хочется верить хоть
> во что-то чистое и непорочное.

Когда сказали, то спросил как раз про это. Сказали, что ни-ни. При этом в соседнем институте нечто подобное случилось, Немизида пришла сразу и ко всем.

← →
Думкин_ (2012-05-31 18:59) [13]

> Юрий Зотов © (31.05.12 18:17) [11]
>
> Естественно.

Что-то я ввечеру зарапортовался. Понял. Потому в прошлом посту акценты сместить можно.

Там задачи по колоннам решают, например. Где получают составляющие воздуха на выходе в жидком виде. Это такие дуры по 120 метров высоту. Или сжигание жидкого угля. Много чего.

← →
Al2017 © (2012-05-31 19:36) [14]

Спасибо всем большое, но я вроде разобрался, выразил Q из уравнения Ньютона-Рихмана и массового расхода, приравнял и выразил Твых. Но весь прикол оказался в том, что пришлось разбить трубу на небольшие участки и считать для каждого из них. Так как после определенной длинны, температура уже не меняется.

← →
Юрий Зотов © (2012-05-31 21:21) [15]

> Al2017 © (31.05.12 19:36) [14]

> пришлось разбить трубу на небольшие участки
> и считать для каждого из них.

Возьмите бесконечно малый участок трубы длиной dx. Запишите для него уравнение теплового баланса элемента жидкости в одномерной нестационарной постановке (точнее Вам вряд ли нужно):

Изменение_внутренней_энергии_элемента_жидкости =
Тепло_пришедшее_со_втекающей_на участок_жидкостью +
Тепло_полученное_элементом_жидкости_от_стенки -
Тепло_ушедшее_с_вытекающей_с_участка_жидкостью

В терминах математики это выглядит так (обозначения см. в [6]):
C*r*Pi*(D/2)^2*dx*dTж/dt =
C*G*Tж +
A*Pi*D*dx*(Tст-Tж) -
C*G*(Tж + dTж)

или

C*r*Pi*(D/2)^2*dTж/dt = A*Pi*D*(Tст-Tж) - C*G*dTж/dx
(символ d обозначает частную производную)

Получили диффур, который надо решить, чтобы определить Tж(x,t).
Начальное условие:Tж(x,0) = Tвх
Граничное условие: Tж(0,t) = Tвх

Способ решения диффура зависит от того, насколько сложна формула для A. Если Tст и Tж меняются по координате X несильно (что вполне вероятно), то может оказаться, что A=const (или практически const). В этом случае уравнение вообще имеет простое аналитическое решение (что, конечно, лучше численного).

Ну вот. Решив диффур и получив из него Tж(x,t), легко можем определить среднеэнергетическую по сечению трубы температуру жидкости в любой точке и в любой момент времени.

Кстати, если диффур разделить на константу C*G*Tвх/tхар, то получим безразмерное уравнение - и начинает рулить теория подобия. Здесь tхар - масштаб времени, за который можно принять, например, время протекания жидкости по всей трубе:
tхар = L/u,
где u = G/Pi/(D/2)^2/r

Как-то так.

← →
Юрий Зотов © (2012-05-31 21:26) [16]

Уф... снова неточность... чтобы прийти к безразмерному виду, надо делить на комплекс C*G*Tвх/D, а tхар при этом получится само собой (в левой части диффура).

← →
Inovet © (2012-05-31 22:50) [17]

> [13] Думкин_ (31.05.12 18:59)
> Или сжигание жидкого угля

Про жидкий уголь помню. В Нске же 2 электростации на нём работали, потом всё загнулось?

← →
Inovet © (2012-05-31 22:53) [18]

> [14] Al2017 © (31.05.12 19:36)
> как после определенной длинны, температура уже не меняется.

А что наверху - то и внизу
А душа - она как печная тяга
Куда бы я ни шел, везде вокруг Эдем
Ведь я беспечный русский бродяга.

(с) БГ
:)

← →
Думкин © (2012-06-01 05:25) [19]

> Inovet © (31.05.12 22:50) [17]

Есть, и в область пробуют внедрить. Но противодействие огромное - там воровать на порядки сложнее. А китайцы тем временем....

А так, тут в свое время трубопровод построили с Кузбасса. Пустили по нему готовую смесь. Потом она встала, все забыли. Уголь осел, все разобрали.

← →
БарЛог © (2012-06-01 09:25) [20]

Почему про горящие трубы шуток не было? :)

← →
Al2017 © (2012-06-01 20:03) [21]

Ну я тут ещё посмотрел, в моём случае температура стенки всегда постоянна, а значит, чтобы искать температуру мне необходимо сперва посчитать длину участка трубу на котором происходит изменение температуры. Ведь после этого участка средняя температура не меняется.

← →
Inovet © (2012-06-01 20:09) [22]

> [21] Al2017 © (01.06.12 20:03)
> длину участка трубу на котором происходит изменение температуры.
> Ведь после этого участка средняя температура не меняется.

Средняя и по всей трубе не меняется.

← →
Al2017 © (2012-06-01 20:16) [23]

Просто в формуле, которая показывает как найти участок на котором меняется температура написано L=(10...15)*d , но мне кажется это мало... хотя может это из-за того что у меня диаметр маловат, в общем с ансисом результат не сходится.

← →
Al2017 © (2012-06-01 20:17) [24]

В чём ошибка? Может я взял ошибочную формулу? Но вроде это спец формула для такого случая, при турбулентном течении....

← →
Al2017 © (2012-06-01 20:50) [25]

А хотя в другоё книге говорится, что на 50 домножать диаметр надо...

← →
Юрий Зотов © (2012-06-01 23:28) [26]

> Al2017 © (01.06.12 20:03) [21]

> в моём случае температура стенки всегда постоянна

И прекрасно - это сильно упрощает задачу.

> чтобы искать температуру мне необходимо сперва посчитать
> длину участка трубу на котором происходит изменение температуры.

Зачем? Чем Вас не устраивает способ [15]? Тем более, что есть подозрение, что A в Вашем случае действительно будет почти константой - значит, Вы можете получить аналитическое решение задачи. Лучше не бывает.

← →
Al2017 © (2012-06-02 08:14) [27]

Я извиняюсь, но у меня не очень получается решать эту задачу методом 15.С решением таких дифф уравнений у меня всегда были проблемы. Я бы был признателен, если бы мне смогли подробнее его объяснить...

← →
Al2017 © (2012-06-02 08:36) [28]

и что такое dTж?

← →
Al2017 © (2012-06-02 08:42) [29]

А что-то я совсем туплю, с dTж ясно. Но если я хочу посчитать всё это дело за единицу времени... Я что-то где-то упускаю, но не могу понять где.

← →
Юрий Зотов © (2012-06-02 08:46) [30]

Увы, решить этот диффур без справочника мне уже тоже не под силу, сто лет такими задачами не занимался.

Но тут же есть математики? Есть. Неужто не помогут?

Математики, помогайте:

dT/dt = p * dT/dx + q * T + r
T(x, 0) = m
T(0, x) = m

0 <= x <= L
t >= 0

где d обозначает частную производную, T - искомая функция T(x, t), а остальное - константы.

← →
Al2017 © (2012-06-02 08:50) [31]

Значит если это уравнение C*r*Pi*(D/2)^2*dTж/dt = A*Pi*D*(Tст-Tж) - C*G*dTж/dx разделить на C*G*Tвх/D, то можно выразить dTж и посчитать его на каждом промежутке dx (учитывая, что Тж - это Твхода на входе в каждый участок?

← →
Al2017 © (2012-06-02 08:52) [32]

(Сообщение 31 я написал ещё не видя ваше 30)

← →
Al2017 © (2012-06-02 08:54) [33]

Но ведь так мы все таки посчитаем Т на всем участке трубу, но ведь после участка стабилизации он не будит меняться, а в уравнении это скорее всего будит проигнорировано.

← →
Юрий Зотов © (2012-06-02 09:00) [34]

> Al2017 © (02.06.12 08:42) [29]
> Но если я хочу посчитать всё это дело за единицу времени...

Какая единица времени? Зачем?

Есть труба, причем Tст=const. По трубе с постоянным массовым расходом G течет жидкость с известными физическими свойствами, причем Tвх=const. В нулевой момент времени температура жидкости в любой точке тоже была равна Tвх.

Принимая, что Tж по сечению не меняется (то есть, Tж зависит только от продольной координаты x и времени t), найти распределение температуры жидкости по длине трубы в любой момент времени. Короче говоря, надо найти зависимость Tж(x, t).

И никаких единиц длины или времени.

← →
Al2017 © (2012-06-02 09:04) [35]

А для этого надо решить вышеупомянутое дифф уравнение... Эх, ладно, пока сам постараюсь решить его, но буду надеется, что кто-то более сведущий сможет помочь, ведь чёт мне кажется, что даже если решу, то где-то но наляпаю ошибок.

← →
Юрий Зотов © (2012-06-02 09:15) [36]

> Al2017 © (02.06.12 08:54) [33]
> Но ведь так мы все таки посчитаем Т на всем участке трубу,
> но ведь после участка стабилизации он не будит меняться,
> а в уравнении это скорее всего будит проигнорировано.

Будет. Будет она меняться, везде и всегда. Сначала сильно, потом слабо, потом почти незаметно, потом совсем незаметно - но меняться все равно будет. И если в исходном уравнении правильно отражена физика (а я на это надеюсь), то и в решении этого уравнения все будет учтено правильно.

И никакого участка стабилизации на самом не существует. Его придумали инженеры, чтобы упростить задачу. Да, есть такой участок, после которого изменение температуры уже настолько мало, что на практике им можно пренебречь - поэтому инженеры все придумали вполне обоснованно. Но все же это огрубление, как ни говори.

← →
Юрий Зотов © (2012-06-02 09:20) [37]

Елы-палы снова опечатка. В [30] граничное условие T(0, t) = m, а не
T(0, x) = m

← →
Al2017 © (2012-06-02 09:40) [38]

Уууух, вот геморой, за эти 5 дней, сколько бьюсь уже голова кипит!!!!

← →
Al2017 © (2012-06-02 09:50) [39]

Хм, а если считать всё таки, что у нас стационарный режим... то в принципе можно воспользоваться постом [6]? Ведь температура на выходе из трубы была равна 20 градусов (число случайно казалось так, что температура воды на входе равна 20 градусам) лишь в первый момент времени, в дальнейшем я рассматриваю уже установившейся режим, когда на выходе из трубы у нас уже не воздух, а продолжение трубы с жидкостью.

← →
Al2017 © (2012-06-02 10:04) [40]

В принципе возьмём так:
Расход на входе задан, постоянная температура стенки известна, известна температура на входе, на выходе мы не знаем. И предположим что жидкость у нас уже течёт какое-то время, так что задача температурный режим на нашём участке уже установился... Альфа постоянная, турбулентный режим. Можно ли тогда это всё таки через подобие решить или только дифф уравнения?

Я пробовал решить через задачу, приравняв q
(Тс-(Твых+Твх)/2)*F*a=c*G*(Твых-Твх)

В принципе ответ был весьма правдоподобный, ноя определённо косячу...

← →
Al2017 © (2012-06-02 10:42) [41]

А если всё таки попробовать рtшить с помощью этого уравнения dTж/dx = A*(Tст-Tж)*pi*D ? Альфу я нашёл, но вот как это правильно рефур... уже голова кругом, вроде решаю, но ересь какая-то выходит.

← →
Юрий Зотов © (2012-06-02 11:33) [42]

> Al2017 © (02.06.12 10:04) [40]

Стационарный режим означает, что профиль температуры жидкости уже установился, то есть в любой точке dTж/dt = 0. Тогда от диффура в частных производных приходим к обыкновенному диффуру и все становится намного проще.

Было:
C*r*Pi*(D/2)^2*dTж/dt = A*Pi*D*(Tст-Tж) - C*G*dTж/dx
(символ d обозначает частную производную)
Начальное условие:Tж(x,0) = Tвх
Граничное условие: Tж(0,t) = Tвх

Стало:
A*Pi*D*(Tст-Tж) - C*G*dTж/dx = 0
(символ d обозначает обыкновенную производную)
Граничное условие: Tж(0) = Tвх

A*Pi*D*Tст/C/G - (A*Pi*D/C/G)*Tж = dTж/dx

Или, после приведения комплексов:
dTж/dx + pTж - q = 0
где p = A*Pi*D/C/G
и q = A*Pi*D*Tст/C/G

Если A и Tст по длине трубы меняются слабо, то можно принять p=const и q=const. Тогда решение будет таким:
Tж(х) = Tcт - (Tст - Tвх)*exp(-px)

Отсюда видно, что никакого участка стабилизации, строго говоря, действительно не существует - просто при больших x экспонента становится очень малой и температура тура жидкости становится почти равной температуре стенки. Весь вопрос в том, что мы понимаем под словом "почти".

Ну и Ваша любимая Tвых: подставлем x=L и получаем:
Tвых = Tcт - (Tст - Tвх)*exp(-pL)

Погрешность этого решения определяется тем, насколько верны принятые нами предположения о том, что A и Tст по длине трубы меняются слабо (то есть, что p=const и q=const).

← →
Юрий Зотов © (2012-06-02 11:43) [43]

Только имейте в виду: если это для диссера, то такое решение, скорее всего, будет слабоватым (да и сама задача для диссера слабовата).

Если для студенческой лабы - нормально.

← →
Al2017 © (2012-06-02 14:57) [44]

P - это давление в трубе?

← →
Юрий Зотов © (2012-06-02 15:43) [45]

> Al2017 © (02.06.12 14:57) [44]

Нет, просто комплекс, там же написано, что такое p и q.

Давление к этой задаче вообще никаким боком, раз уже известен расход.

← →
Al2017 © (2012-06-02 15:45) [46]

Извиняюсь, внимание уже на нуле... надо сходить проветриться, а то в такой жаре точно крыша поедет.

← →
Al2017 © (2012-06-02 16:02) [47]

Ну при Твх=20, Тс=90, то Твых получилось рано 54 градуса.... А по экспериментальным данным ансиса Твых примерно равна 46. Альфа найдена может не идеально правильно, но близко к идеалу. Мне кажется расхождение в 8 градусов всё таки довольно ощутимо.

← →
Al2017 © (2012-06-02 16:28) [48]

А хотя сейчас попробую кое-что пересчитать, возможно была допущена ошибка именно в ансисе.

← →
Юрий Зотов © (2012-06-02 16:57) [49]

> Al2017

1. Не понял. ANSIS - это программа численнного моделирования, никаких экспериментальных данных она не выдает и выдавать не может. Экспериментальные данные выдает, извините, эксперимент. А если речь идет о численном эксперименте, то так и говорите - результаты расчета, не надо вносить путаницу.

2. Пересчитать - попробуйте, возможно действительно задача Ансису была поставлена не совсем та, что тут решалась.

3. Если справедливы сделанные допущения (что и надо проверять в первую очередь), то аналитическое решение точнее численного и верить надо именно ему, а не Ансису.

4. Температура в теплопередаче измеряется по шкале Кельвина (надеюсь, и в ручном расчете, и в Ансисе Вы задавали Tст и Tвх именно в Кельвинах, а не в Цельсиях?). Поэтому расхождение в 8 градусов - это практически ничто, копейки.

← →
Al2017 © (2012-06-02 18:07) [50]

Да, я и там и там задавал значения в кельвинах, ещё раз все пересчитал испобльзуя более точные значения и погрешность вышла 5% (для кельвинов)

← →
Al2017 © (2012-06-02 18:08) [51]

Ну впринципе для проверочного расчёта это подходит, жаль что в цельсиях разница на 10 градусов. Хотя любопытно то, что первую половину трубы погрешность была меньше 1 процента.

← →
Юрий Зотов © (2012-06-02 18:39) [52]

> Al2017 © (02.06.12 18:07) [50]
> Да, я и там и там задавал значения в кельвинах, ещё раз
> все пересчитал испобльзуя более точные значения и погрешность
> вышла 5% (для кельвинов)

Должно быть поменьше. У вас температуры на уровне 330 К, а разница в районе 10. Это примерно 3%. Хотя и 5% - тоже очень хорошее схождение.

> Al2017 © (02.06.12 18:08) [51]
> Ну впринципе для проверочного расчёта это подходит, жаль
> что в цельсиях разница на 10 градусов.

Не понял. Разница в Кельвинах всегда такая же, как и в Цельсиях.

← →
Al2017 © (2012-06-02 18:46) [53]

пересчитал альфу:
По расчётам в экселе на выходе получилось 348 К
В ансисе средняя на выходе 332 К

и того погрешность 5%, разница на 16 К (ну или 16 гр. цельсия)

← →
Юрий Зотов © (2012-06-02 18:55) [54]

Нормально. Здесь мне больше делать нечего, пойду Евгения троллить.
:o)

← →
Al2017 © (2012-06-02 18:57) [55]

длинна трубы = 5м
диаметр = 0,01 м
плотность воды 998,2
массовый расход = 0,3917935
Re=49910,00
альфа=16655,41066 (нашёл из нюсельта=277,5901776
и прандля=6,971666667)
кинетическая вязкость=0,000001
с=4183
Твх=293К
Тс=363К
вот так по расчётам

← →
Inovet © (2012-06-02 18:59) [56]

> [50] Al2017 © (02.06.12 18:07)
> погрешность вышла 5%

Ты вообще как погрешность считаешь? Сдаётся мне, что это не погрешность.

← →
Юрий Зотов © (2012-06-02 19:03) [57]

Вязкость не маловата ли? Проверьте.

← →
Jeer © (2012-06-02 19:04) [58]

Меня всегда радуют стьюденты, которые используют в числовых данных от 3 до 10 значащих цифр одновременно :)

← →
Al2017 © (2012-06-02 19:07) [59]

Кинематическую вязкость тут смотрел http://www.highexpert.ru/index.php?go=Content&id=13

← →
Юрий Зотов © (2012-06-02 19:18) [60]

А вот тут другие данные: http://bettly.ru/tabulky/viskozita-vody.htm

Разница огромная - в 3 порядка.

Я почему сразу насторожился - помню, что кинематическая вязкость воздуха примерно 1e-5. Так неужели вода аж на целый порядок менее вязкая, чем воздух? Не должно такого быть, что-то тут не то.

← →
Al2017 © (2012-06-02 19:21) [61]

Не, там запятую упустили.
1787
5 1519 - тут
10 1307- тут
20 1004- тут
30 0,801
40 0,658
50 0,553
60 0,475
70 0,413
80 0,365
90 0,326
100 0,294

← →
Al2017 © (2012-06-02 19:22) [62]

На графике внизу там правильно показано

← →
Юрий Зотов © (2012-06-02 19:30) [63]

> Al2017

Проверьте тыщу раз. Использованная Вами цифирь (1e-6) ну просто ОЧЕНЬ подозрительна.

← →
Юрий Зотов © (2012-06-02 19:30) [64]

> Al2017

Проверьте тыщу раз. Использованная Вами цифирь (1e-6) ну просто ОЧЕНЬ подозрительна.

Хм, а если выбрать методику расчёта (в ансис) k-e, а не sst, то разница расчётной температуры в ансис и руками значительно меньшею, сечас ещё разок пересчитаю для проверки, но там разница составила всего 6К, а не 16

Юрий Зотов , а действительно странно, я нашёл одну книжку (Давидсона), там написанно что кинематическая вязкость воды 0,001 Па*с

Но тогда число прандля выходит не 7, а 7 тысяч

> Al2017 © (02.06.12 19:38) [67]

Прандтль воды порядка единиц. Проверяйте еще и коэффициент температуропроводности (да и все остальное, раз уж так).

> кинематическая вязкость воды 0,001 Па*с

Па*с - это динамическая вязкость. Кинематическая - это м2/c.

Да, получается, что кинематическая вязкость воды действительно порядка 1e-6. Как ни странно.

Я вот тоже на это сейчас наткнулся, просто в Давидсоне видать ошибка.
А хотя вот:
http://www.techgidravlika.ru/view_post.php?id=19
http://www.dpva.info/Guide/GuidePhysics/VicosityReynolds/GuidePhysicsViscosity/

чёт я из-за этого совсем путаться начинаю. А число прандля находятся в зависомости от температуры входа воды или от стенки (а то где-то на глаза попадалось, что надо по температуре стенки смотреть)?

> А число прандля находятся в зависомости от температуры входа
> воды или от стенки

Число Прандтля - это свойство СРЕДЫ. Значит, и зависит оно от параметров СРЕДЫ, а не чего-то там еще (трубы, Луны, кастрюли, печки в деревне).

ну значит при 20 градусах число прандля = 7

Кинематическая вязкость = динамическая вязкость (T) / плотность (T)

Дин.вязкость воды (ф-ла Пуазейля):
μ = 0,000183/(1 + 0,0337*T + 0,000221*T^2)
T - температура, С

t°С = 0°С, μ = 1,793·10^-3 Н*с/м^2

Поскольку плотность воды около 1000 кг/м^3, то кинематическая вязкость меньше примерно на три порядка:
t°С = 0°С, ν = 1,793·10^-6 Н*с/м^2

При давлении до 2·10^7 Па изменение вязкости воды незначительно и часто в расчетах не учитывается.

Может я использую неверную формулу для определения числе нюсельта?
Мне попалась такая формула, что когда число 0,5<Pr<7 а у меня как раз Pr=6,9, то можно использовать следующую формулу
Nu = 0.023 Re^(0.8)*Pr^(0,4)

Для Re > 1e4 - правильно.

но нашёл ещё одну формулу, при Pr<100:
Nu=E*Re*Pr*((40*(E^0,5)*(Pr^0,67-1)+8))^(-1)
В принципе результат схож, но не на 100%

Ну по одной формуле альфа=15 тысяч, а по другой 18тысяч. Хотя Нюсельта несильно отличается.

Еще раз - а что Вы хотели от эмпирических формул?

Максимальной точности=)

> Al2017 © (03.06.12 15:05) [81]

Даже теоретические формулы не всегда бывают точными, потому что бывают основаны на каких-допущениях. А уж эмпирические... попробуйте воспроизвести любой физический эксперимент - совпадут ли результаты измерений?

Ясное дело, что точно не совпадут. Отсюда и разброс в формулах, которые на основании этих данных выводятся.

А ВОТ ЗАРАЗА! ТУПОЙ АНСИС! Стоило сделать переасчёт с большим диаметром и тут же всё сошлось, расхождение в в 2 К (видимо дело было в слишком крупной сетке)!!!!!
Юрий Зотов, огромнейшее вам спасибо за то что так долго терпели все мои вопросы и глупости, которые я порой нёс. Вы мне невероятно помогли =)

> Al2017 © (03.06.12 16:07) [83]
> А ВОТ ЗАРАЗА! ТУПОЙ АНСИС!

Программа не может быть ни тупой, ни острой.
:o)

Как говорят водители, дело было не в бобине ... это же азбука, что результаты численного моделирования зависят от сетки. Если нет данных для ее выбора, то ее надо хотя бы подобрать - прогнать несколько расчетов, каждый раз беря половинную сетку, пока результаты не совпадут с достаточной точностью.

К сожалению машина у меня с сеткой нужных мне размеров эти расчёты делает ой как долго.

Я увеличил этим самым нагрузку, но зато увеличил точность. Да и вообще вопрос не очень ясен. Я и не собирался увеличивать производительность, я говорил о том, что мощность машины не хватает, для наложение достаточно мелкой сетки.

> [87] Al2017 © (03.06.12 17:45)

Вопрос в том, что производительности не хватало и ты решил увеличить ячейку сетки, чтобы побыстрее считало, и несколько дней искал причину почему разница такая.

Да я как-то не сознательно её и увеличил-то. Я взял минимально доступную, но при диаметре в 1 см ансис просто не мог создать хорошую сетку, поэтому я увеличил диаметр и длину трубы.

> Al2017 © (03.06.12 17:30) [85]
> К сожалению машина у меня с сеткой нужных мне размеров эти
> расчёты делает ой как долго.

Обычная ситуация. Мы оставляли машину работать на ночь, чтобы к утру она просчитала 10 сек реального процесса.

Было дело, я ветрогенератор в Ансис считал несколько суток и так с десяток циклов. Пару месяцев, всего лишь. :)

Ага, самое приятное, когда 8 часов уже считает, а потом комп завис или свет отрубили. Ну ооочень весело!
Кстати, а почему если проект CFX сохранить, то он потом не открывается и дальше не считается? Я так понял, там надо как-то путь сэйва перепрописать?

Теплообмен в трубах Найти похожие ветки