| 17.3.2005 - 11:16 - Honza | |
|
Zdravím všechny.
Už z názvu tématu je asi zřejmé, o čem tu bude diskuse. Možná to sem až tolik nepatří, ale potřeboval bych jakékoli informace o tomto:
Jak by asi vypadal poměr rychlostí vzduchu před a po výstupu z Lavalovy trysky ("De Laval nozzle") při podmínkách aerodynamického ucpání.
Popravdě řečeno bych potřeboval třeba jen rady na literaturu, na internetu toho moc není (co jsem koukal). Toto téma jsem si vybral k semestrální práci na škole.
Věřím, že jste tu všichni odborníci a určitě se něco zajímavého dovím.
Děkuji
Honza |
|
| Ja jsem se zabyval parnimi ejektory, coz je podobne, ale o aerodynamickem ucpani jsem opravdu neslysel :-) Co to je? No kazdopadne jsem cerpal z knizky z 60 let od Hibše. Kamarad delal neco s venturkama a simuloval to ve Fluentu, takze tobe bych radil to same. Ja jsem to pouzival do procesnich simulaci, takze jsem proste pouzil par zakladnich vztahu a nejake korelace. Hibš ve sve knize vsak uvadi dvoudimenzionalni teorii proudeni pro fajnsmekry, ale to bylo dlouho pred Fluentem a MKP. |
| 17.3.2005 - 11:38 - Honza | |
|
Já právě o tom aerodynamickém ucpání také moc nevím. Co vím je to, že je to jev, kdy (konkrétně u trysky), rychlost vzduchu, který do ní vstupuje, je tak velká, že tryskou nestačí procházet, resp. na stěnách se tvoří mezní vrstva, která má menší rychlost a tvoří se tam tedy místa s větším tlakem. Čím je ta rychlost vstupní větší, tím asi klade tryska větší odpor. (Asi záleží i na materiálu trysky).
No tedy poměr mezi rychlostí vzduchu na vstupu/výstupu pak bude jiný než u ideálního výpočtu. Nejhorší na tom je, že já to mám zkusit vyřešit, přičemž jsem slyšel že nějaká letecká firma si s tím také pohrává, ale já jsem na to sám a mám jen teorii
P.S. Fluent se dá nějak sehnat? To asi nebude free že? |
|
| Piratska kopie z Ruska se da sehnat za nekolik tisic. Original stoji minimalne sto. |
|
| Abych te uklidnil, tak na ČVUT budete mit urcite licenci, to vsadim boty. Staci se jen poptat po Ustavech. |
|
Ucpani zalezi na tlaku pred a za tryskou. Ucpani spocitate trojclenkou tak nechapu co chcete delat s Fluentem? A k puvodni otazce lze resit jednoduse, pokud je v kritickem prurezu kriticka rychlost tak to dal pocitejte jako difuzor, pokud bude tlak na vystupu jeste nizzsi tak prihejte razovou vlnu a za ni zase jako difuzor. Pokud nic nenajdete sami tak mi napiste.
|
|
citace:
Ucpani zalezi na tlaku pred a za tryskou. Ucpani spocitate trojclenkou tak nechapu co chcete delat s Fluentem? A k puvodni otazce lze resit jednoduse, pokud je v kritickem prurezu kriticka rychlost tak to dal pocitejte jako difuzor, pokud bude tlak na vystupu jeste nizzsi tak prihejte razovou vlnu a za ni zase jako difuzor. Pokud nic nenajdete sami tak mi napiste.
Dovol abych se pousmal. Teoreticky lze rychlost v lavalove dyze spocitat z tlaku pred a z tlaku za. S tim ze pokud mas kriticky tlak pred dyzou dostanes rychlost zvuku v nejuzsim miste. Dalsi zvysovani tlaku rychlost nezvysuje ale zvysuje pouze tlak. K nadzvukove rychlosti pak dochazi az v rozsirujicim se miste lavalovy dyzy. To je pekna teorie, ale v praxi kdyz mas pocitat nerovnomerne rozlozeni rychlosti a neideality vznikle ztratami a intenzivnimi viry, tak ses bez Fluentu nahranej. Pokud si ovsem vystacis s trojclenkou, tak to je jina.  |
|
| Abych to ale jeste upresnil, tak ejektor nebo venturiho trubice jsou trochu komplikovanejsi pripady nez cista lavalova dyza, takze mozna zanedbani ztrat, (nebo spis jen jejich hruby odhad) nebude tak kriticky. |
| 17.3.2005 - 14:29 - Peter Janeka | |
|
Presne tak, bez metódy konečných prvkov (fluent alebo niečo podobné) sa síce dá zaobísť, ale za cenu riešenia parciálnych diferenciálnych rovníc s tenzormi (šediny pri ich riešení konzultujte na geriatrií)
Popisové fyzikálne rovnice sa dajú nájsť v skriptách pre Prenos tepla a látky pre 5. ročník SjF STU Bratislava. Autorov si už našťastie nepamätám, na štátniciach z termodynamiky mi stačilo len napísať tie rovnice. Nikto z profesorov ani neočakával, že nejaký študent bude vedieť tie rovnice zmysluplne použiť / alebo im rozumieť.
A klasická lavalka je riešená v cvičeniach z rovnakého predmetu /aspoň si to hmlisto vybavujem/. Potom sa rieši dif. rovnica "len" s vektormi. |
| 17.3.2005 - 14:44 - Honza | |
|
Děkuju všem co sem něco přispěli. Píšete zde jak by se ta tryska řešila. Já vím jak ji řešit, ale bez toho ucpání. Nejlepší by bylo kdyby někdo napsal informace právě okolo tohoto ucpání. Skripta z Termomechaniky od nás mi přišly spíš jen na to, aby to člověk uměl ke zkoušce, ale ne přímo k aplikaci někde jinde...  |
| 17.3.2005 - 15:49 - Peter Janeka | |
|
To aerodynamické ucpanie - myslíš asi to, že sa vytvorí rázová vlna v kritickom priemere trysky? Potom čiste teoreticky by si potreboval limitne nekonečný tlak, aby si dosiahol nadzvukovú rýchlosť v Dkrit. ?
Niečo podobné ako pri prekonaní zvukovej bariéry s lietadlom ? |
|
Takze k pousmani- puvodni otazka se netyka reseni proudoveho pole tudiz na ni neodpovidam. Nehlede ze pro symetrickou dyzu muzem proudeni povazovat za laminarni s nevyznamnou mezni vrstvou. Dale bych se rad poucil co znamena "kriticky tlak pred dyzou" to zavani dvouhrdlovou dyzou a snad neresime. Ucpani je strucne receno stav kdy pri zvetsovani tlaku na vstupu neprotlacime vetsi hmotnostni tok skrz neake zarizeni. Dale jakakoliv Lavalova dyza je vyrobena pro je jeden stav. Geometrii muzene optimalizovat neakym kodem, ktery pracuje s temi zahadnymi rovnicemi. Prvni z nich je zakon zachovani hmoty (rce kontinuity), druha zakon zachovani hybnosti a treti energie. Vsechny tri se jmenuji Navier-Stokesovy nebo Eulerovy. Pro prvotni vypocty ale staci pouzit rovnice izoentropickeho proudeni.
To Honza: precti si neco o nenavrhovych rezimech v Tvem pripade se to asi bude tykat zmeny tlaku na vystupu na hmotnostni prutok a vystupni rychlost. O ucpani jako takovem se primo mluvit neda. |
|
| Jo a nechapu co mate vsichni s metodou konecnejch prvku existuje spousta jinech zpusobu a navic FEM neni upne vhodny pro proudenia pouziva se zridka vim jen o FEMLABU kterej je sice obecnej ale spis ho pouzivaji elektrikari. |
|
http://www.fluent.com/solutions/examples/x5.htm
Mala ukazka Fluentu. Uvazovat proudeni v dyze jako laminarni proudeni v jinem nez skolnim pripade je jiste spatny vtip. Kritickym tlakem jsem myslel spise kriticky tlakovy spad pri kterem dojde k izoentropickemu urychleni na kritickou rychlost.
To ucpani mi porad neni jasne, protoze pri zvetsujicim tlaku pred dyzou zvysuju samozrejme i hustotu a vzdycky protlacim i vic hmoty. Ale taky nemusim chtit vedet vsechno.
Pri turbulentnim proudeni je samozrejme mezni vrstva nevyrazna...
Ale tohle neni vedomostni soutez, takze Honza si proste jen vezme nekterou z rad vyse k srdci. Hodne stesti. Pokud se naucis dobre Fluent, tak se uchytis vsude. |
| 17.3.2005 - 18:54 - Peter Janeka | |
|
S tým laminárnym prúdením to asi nemyslíte celkom vážne, že? Pri takom čísle Re je to vysoko turbulentné prúdenie (v dýze).
AD"To ucpani mi porad neni jasne, protoze pri zvetsujicim tlaku pred dyzou zvysuju samozrejme i hustotu a vzdycky protlacim i vic hmoty."
Limitne sa dostanete k bodu, kedy vám bude tlak pred Dkrit rásť do nekonečna pri limitne nulovom náraste rýchlosti v Dkrit. Z mosta doprosta exploduje Vám spalovacia komora. |
|
citace:
Limitne sa dostanete k bodu, kedy vám bude tlak pred Dkrit rásť do nekonečna pri limitne nulovom náraste rýchlosti v Dkrit. Z mosta doprosta exploduje Vám spalovacia komora.
Ano, rychlost zustane kriticka, ale hustota zaroven s tlakem se bude zvysovat do aleluja a muzu si tam klidne vytvorit i cernou diru. Zkratka tu hmotu tam procpu pekne kritickou rychlosti. Ponechme stranou fakt ze samotna kriticka rychlost se muze menit.  |
|
Honza:
Co kontaktovat prof. Kusáka nebo někoho na Univerzitě obrany z katedry raket (než ji v září zruší  ) Mají tam plno zajímavý literatury.
No co se týče těch teorií, tak sem z toho sice dělal státnice, ale už pár roků dělám něco jiného a literatura je ta tam ( Tak tu nebudu perlit jako ostatní, ale pokud mě paměť neklame tak musím souhlasit s panem Ondrou Bartošem, ostatně, myslím, že je to základní výpočet pro kontrolu jestli se ti nerostrhne spalovací komora a žádný soft není potřeba. |
|
citace:
Honza:
Co kontaktovat prof. Kusáka nebo někoho na Univerzitě obrany z katedry raket (než ji v září zruší ) Mají tam plno zajímavý literatury.
No co se týče těch teorií, tak sem z toho sice dělal státnice, ale už pár roků dělám něco jiného a literatura je ta tam ( Tak tu nebudu perlit jako ostatní, ale pokud mě paměť neklame tak musím souhlasit s panem Ondrou Bartošem, ostatně, myslím, že je to základní výpočet pro kontrolu jestli se ti nerostrhne spalovací komora a žádný soft není potřeba.
Aaa... jestli to neni typicke ja o voze ty o koze. Ja jsem myslel proudeni dyzou. Pokud vas zajima maximalni staticky tlak pred dyzou pri kterem vam v kritickem prurezu neunosne naroste staticky tlak, tak to je o necem jinem. To by se snad rozume aproximovat dalo i bez tech slozitosti a nadkritickych proudeni ke kterym dochazi az za kritickym prurezem. Ale dost uz placani, koncim. |
|
| Jeste se vratim, misto hmotnostniho toku tam je samozrejme rychlost omlouvam se. K tomu Re doporucuji si zvetsit obzory nebo se neplest do oblasti kde tomu moc nerozumim nebot pomucka pro vypocty potrubi tady opravdu, ale opravdu nefunguje. Uvedomte si ze jde o expanzi. Diffuzory specialne nadzvukovy jooo to je jina. Jinak diky na odkaz na Fluent, ale skoro denne s nim neco delam takze zhruba tusim co se snim da napocitat a nejen s nim tech kodu je vicero. |
|
citace:
Jeste se vratim, misto hmotnostniho toku tam je samozrejme rychlost omlouvam se. K tomu Re doporucuji si zvetsit obzory nebo se neplest do oblasti kde tomu moc nerozumim nebot pomucka pro vypocty potrubi tady opravdu, ale opravdu nefunguje. Uvedomte si ze jde o expanzi. Diffuzory specialne nadzvukovy jooo to je jina. Jinak diky na odkaz na Fluent, ale skoro denne s nim neco delam takze zhruba tusim co se snim da napocitat a nejen s nim tech kodu je vicero.
Ja jsem myslel ze soucasti lavalovy dyzy je i difuzor a to prave ten nadzvukovy. Pouzivat lavalovy dyzu pro podzvukove proudeni je jiste mozne, ale nedava smysl. Ale dost uz diskuze fakt nedelame zkousku a navzajem se poucovat mi prijde hloupy. |
|
| Jeste k tomu difozoru je a neni to pravda lavalova dyza a teoreticky nadzvukovy difuzor vypadaji stejne jen se do nich fouka z jineho konce. V trysce se proudeni urychluje a v difuzouru zpomaluje, proto i rozsirujicise cast Lavalovy dyzy je stale dyza. Doporucuji alespon ty skripta Termomechanika pro CVUT FS. |
| 18.3.2005 - 15:40 - Honza | |
|
Diskuse se rozrostla téměř nečekaně jak koukám. Někdy bych řekl že to už je mimo téma. Mluví se tu o laminárním proudění, turbulentním, ideálními stavy či školními nebo skutečnými. Já jsem si okopíroval nějaké podklady a jako cesta se mi jeví zkusit něco vyvodit z nenávrhových režimů trysky. Ale ten zakopaný pes je právě pořád ono ucpání, které mám v zadání formulované doslova takto "Určete poměr výstupního tlaku k tlaku celkovému, při němž jsou v hrdle ještě podmínky aerodynamického ucpání".
Co se týká přidání té rázové vlny do výpočtu, tak ta přece vzniká až ZA hrdlem (resp. až za kritickým průměrem trysky). Takže můj osobní názor je, že za kritickým průměrem mohou nastat tlakové spády jaké jsou známé (u režimů: klidový, nadzvukový, podzvukový atd.), ale před tímto průměrem, myšleno v onom hrdle, může být tedy to ucpání, které si představuji jako tlakový nárůst v nějakém místě (části). Ale teď fakt nevím, zda toto ucpání může nastat u modelu, kde pro zjednodušení počítám s laminárním prouděním? Protože jak jsem se jinde dočetl, je to způsobené zmenšením rychlosti u stěn (tření).
P.S. To: Ondra
Já se stavím, ale nevím kdy, zkusim si to nějak připravit abych nezdržoval |
