请教一个高压管路计算边界设置问题



  • 有一个高压储气罐,压力是0.5MPa,出口处接一根管子通到大气中,管子中间有一个减压阀可以调节压力,假如调节为0.2MPa了,我想模拟减压阀后的这股射流场。我应该怎么设置管子入口的边界条件呢?设置为压力入口,总压0.5MPa,静压0.2MPa的话,亚声速下静压设置是没用的呀,计算结果不会是我设置的压力。即使根据温度求出入口速度,设置成速度入口,同样还要设置入口静压,还是没用的。
    我应该怎么设置呢?



  • 从你的描述来看只有泄压出口,没有入口,入口做什么的?



  • @东岳 东岳老师,这个地方我也很迷糊。我就是想模拟一股高压射流。这个压力是可调的,工业上可以用减压阀来调节静压,但是我不知道在我的仿真边界条件里,怎么体现这个入口压力的变化。



  • @vllst 那我知道了,我模拟过这个东西,泄压会产生压力波,我要出去开党会等我回来细说



  • @东岳 好的,谢谢东岳老师



  • 是这样的一个试验。高压气瓶出来一根管子一分为二,各有一个调节阀,分别作为一个管道的切向进气和轴向进气,然后气流在管道内碰撞然后喷射到大气中。高压气瓶上本身就会带有类似的阀门。
    然后我现在要通过数值仿真先模拟一下这个过程。我选取的计算域是两个阀门后一直到大气中这一段的流场。
    现在的问题是,如果气瓶压力是2MPa,而我调节阀门开度改变输出的气流压力(静压)时,我在数值仿真里怎么设置边界条件才能体现我调节阀门设置的这个压力呢?压力入口的话,进口总压给定,静压设置的是没意义的。速度入口/质量入口也是同样的问题,我就很困扰了。
    希望东岳老师指点一下



  • @vllst 气路图.jpg
    试验气路图
    气瓶.jpg
    气瓶图



  • @vllst请教一个高压管路计算边界设置问题 中说:

    我选取的计算域是两个阀门后一直到大气中这一段的流场。

    如果这么选,进口只能给压力进口,不知道你这控制的是静压还是总压,控制静压就给静压,控制总压就给总压

    另外就是把2Mpa的罐子也放进去算,不过调压阀这里只能通过管径控制



  • @东岳 哦,老师的意思是,阀的作用只能靠模拟管径变化来实现,直接给入口的静压条件是不合理的。



  • @vllst 你那个阀测量的是什么压?
    没做过实验不懂 :zoule:



  • @东岳 我也没用过气瓶,根据一通分析,读数到几十MPa的那个是气瓶内高压气体的总压,读数零点几MPa的那个是输出的气体的静压



  • 你好,我是一名在读研究生,经常做(kang)实(qi)验(ping)。关于帖子里说的减压阀的两个表的含义,问了问课题组师兄和老师,给出我的理解如下:
    假设,气瓶里的压力为p0=0.5MPa,现在找一个减压阀连上去,打开气瓶总阀,靠近气瓶的那个表的读数是p0=0.5MPa,代表了气瓶内气体的静压,当然也是总压,因为气瓶里面的气体是静止的。
    现在,我们旋紧减压阀使第二表的示数是p1=0.2MPa,假设减压阀出来的那个嘴连接着一个电磁阀,电磁阀这时候是关闭的,如图所示。
    一瞬间,减压阀嘴到电磁阀间这一段波纹管内就充满了0.2MPa的静止气体。此时,打开减压阀,那么会有两个现象:
    1、气体射流,波纹管内气体会有一个速度
    2、示数p1会变小,假设此时示数是p2
    那么这时候,p2就是减压阀嘴那块气体运动的静压,加上气体速度的动压应该就是之前的示数p1.
    如果电磁阀另一端连接着一个小的密闭空间,那么经过一段时间,密闭空间里面的气体会达到平衡,压力为p1=0.2MPa,速度为零。(如果气瓶里面的气体远远够用)。
    如果在FLUENT里面模拟这个问题,我建议将操作压力设为101325Pa,然后设定进口总压=静压=第二个表的示数=0.2MPa,边界如果足够远的话,设置为环境压力0Pa。不知道能不能达到你想要的结果
    76388a7a3788ebf287029ab58a598e4.jpg
    还有,以上所说的表的读数都是相对压力,绝对压力要加上环境大气压101325Pa



  • 再补充几点,欢迎讨论::chitang:
    1、减压阀的读数就是当地流体静压,而且是相对压力
    2、调减压阀第二个表的示数的时候,最好关闭电磁阀,不然气体射流的时候不容易调节压力。(师兄说之前课题组做长时间发动机实验的时候,减压阀的表会乱飘,应该就是那块气体速度在变化,导致静压不稳定:mihu:
    3、在FLUENT里面模拟气体射流的时候,操作压力的选择是0Pa还是101325,哪个会比较好呢?我一般都是用0Pa,我比较菜...减来减去容易头晕:zoule:


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