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Thema: Drosselblende mit Dampf durchströmt (1981 mal gelesen)
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PaulJahn Mitglied
Beiträge: 11 Registriert: 30.10.2007
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erstellt am: 30. Okt. 2007 12:03 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo zusammen, ich habe folgendes Problem. Ich möchte gerne eine Drosselblende mit Dampf durchströmen lassen. D=50mm d=13mm(beta=0,26 laut norm kein Problem).Boundary Condition Einlass:static pressure. Auslass utlet massflow. fluid: Dampf Temperatur 604°C und 51,5 bar. meine frage ist folgende: ist es möglich dies zu rechnen, weil ich fehlermeldungen erhalte, die da heißen, thermodynamische parameter unzulässig. Gibt es noch andere möglichkeiten die boundaries zu definieren? Kann es sein das bei diesen Bedingungen vielleicht der durchmesser der drossel zu klein ist? ich bin für jede anregung dankbar, denn ich habe schon viel zeit reingesteckt und leider noch kein vernunftiges ergeniss erzielt. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
reflow Mitglied Dipl. Ing. Maschinenbau
Beiträge: 443 Registriert: 27.10.2005 SWX 2013 SP 3.0 mit SolidWorks Flow Simulation, TopsWorks, SPI SheetmetalWorks, Vista 64 Bit Intel Q9400, 8GB RAM
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erstellt am: 30. Okt. 2007 13:22 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für PaulJahn
Moin Paul, ich hab' mich mit Dampf noch nicht beschäftigt...
Aber definiere Dir doch mal ein Gas mit den Eigenschaften von Dampf. Bei Deinen Prozeßgrößen sollte doch Kondensation nicht in Frage kommen, wenn ich die Dampftafel noch recht im Gedächtnis habe. mfG Ron Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
PaulJahn Mitglied
Beiträge: 11 Registriert: 30.10.2007
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erstellt am: 31. Okt. 2007 09:23 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Das mit dem selbstdef. gas funktioniert soweit. das problem liegt aber vielmehr bei den simulationsergebnissen. denn nach der drosselblende ist der druck um eine zehnerpotenz höher als vor der blende. daher denke ich , dass die boundaries nicht ganz richtig sein können. langsam bin ich mit meinem latein am ende. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
R. Frank Moderator Dipl-Ing. (BA) Masch.-Bau
Beiträge: 1287 Registriert: 11.10.2004 Windows 7 Professional - 8 GB RAM SWX 2012 SP 4.0 64 bit PDMWorks 2012 FlowSimulation 2012 SP 4.0 - 64 bit Simulation 2012 - 64 bit
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erstellt am: 31. Okt. 2007 09:35 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für PaulJahn
Hallo Paul. Du bist nicht allein ... Genau diese Problematik habe ich schon länger ... Ich habe ein Druckregelventil und kenne Medium, Drücke und Stellung/Geometrie der Innereien, aber die Ergebnisse passen nur für geringe Drücke bzw. große Spalten. Habe allerdings das Problem vor längerer Zeit erst mal liegen lassen, wegen dringender anderer Projekte. Liegt es vielleicht an der Vernetzung ? Advanced narrow channel refinement ist angehakt ? Evtl. kannst Du auch mal versuchen, einen "Dummy", der z.B. drei Viertel des Fluidraumes abdeckt, in die Baugruppe reinzulegen. Dann gib als Boundary noch "ideal wall" auf die beiden Begrenzungsflächen des Dummys und fahr mal die Netzgenauigkeit hoch ... Ich bin mir nicht mehr sicher, aber ich glaube "anders herum" hat es damals funktioniert. Also die Drücke als boundaries vorgeben und sich volume flow bzw. mass flow ausrechnen lassen. So mache ich seit zig hundert Simulationen meine KV-Wert- Simulationen, und das haut super hin ... (dann hat man allerdings auch ein komplett geöffnetes Ventil und somit große Spalte ..) Roland ------------------ Noch zwei Klicks ... Und ein Haken ... Und wir sind um mindestens eine Erkenntnis reicher ... Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
PaulJahn Mitglied
Beiträge: 11 Registriert: 30.10.2007
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erstellt am: 31. Okt. 2007 13:24 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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PaulJahn Mitglied
Beiträge: 11 Registriert: 30.10.2007
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erstellt am: 31. Okt. 2007 13:29 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Zitat: Original erstellt von PaulJahn: Hallo Frank, ich kann dir leider nicht ganz folgen. meinst du mit dem dummy, dass ich ein local mesh über dreiviertel des fluid raumes legen soll?
könntest du mir das mit den boundaries noch etwas detaillierter beschreiben. entschuldige bitte, aber ich konnte deine vorschläge nicht umsetzen. danke Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
R. Frank Moderator Dipl-Ing. (BA) Masch.-Bau
Beiträge: 1287 Registriert: 11.10.2004 Windows 7 Professional - 8 GB RAM SWX 2012 SP 4.0 64 bit PDMWorks 2012 FlowSimulation 2012 SP 4.0 - 64 bit Simulation 2012 - 64 bit
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erstellt am: 31. Okt. 2007 14:45 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für PaulJahn
Hallo Paul. Hatte ich fast befürchtet ... Also noch mal schön der Reihe nach ... 1.) du bist nicht allein. Diese Problematik hatte ich auch schon, habe sie allerdings nie stärker verfolgen können (wg. Zeitaufwand) 2.) Wenn man mithilfe des Wizards ein Projekt anlegt, kann man da wo initial Mesh angegeben wird Folgendes tun/kontrollieren - man kann den haken bei "advanced narrow channel refinement" setzen unten links, geht aber, glaube ich zumindest, nur in der PE-Version) - hast du ein "minimum gap size" spezifiziert ? Gib einen Wert ein, der etwas weniger als Dein Blendendurchmesser beträgt - zur Sicherheit kannst Du auch noch eine "minimum wall thickness" spezifizieren (ein bischen geringer als dünnste Wandstärke im Blendenbereich) 3.) Man muss/kann nicht immer den kompletten Fluidraum simulieren. Es reicht auch je nach Symmetrie der halbe Fluidraum, ein Drittel oder sogar auch ein Viertel. Taktik A: Man verkleinert manuell die computional Domain, bis sie nur noch den halben Fluidraum abdeckt und wendet die Option "Symmetrie" (per boundary condition) an. Taktik B: Man baut sich im Einzelteil Rohr oder als extra Teil einen Dummy (Screenshot unteres Bild), der einen Teil des Fluidraumes abdeckt (hier drei Viertel). Nun musst Du nur noch auf die beiden grün markierten Flächen (Screenshot oberes Bild) die boundary condition wall > ideal Wall geben und auch noch dran denken, wenn Du als boundary oder als goal einen volume/mass flow hast > vierteln Ich bevorzuge Taktik B, hat aber den "Pferdefuß", daß man da bei turbulenten Strömungen evtl. einen Reinfall erleben kann ... Der Vorteil der Geschichte liegt auf der Hand. Man spart sich Rechenzeit bzw.ist in der Lage, das Netz feiner zu legen. Als Level für das Initial Mesh solltest Du mindestens Level 3, wenn möglich Level 4 wählen. 4.) Falls ich das richtig verstanden habe, kennst Du von einer bestimmten Anordnung die Drücke vor und hinter der Blende, den zugehörigen Massen/Volumenstrom, usw. Drehe doch dann mal den Spiess um. Gib die Drücke vor und lass dir den Massenstrom ausrechnen. Das scheint in FloWorks problemlos zu funktionieren. Hoffe, dass es nun etwas klarer wird.
Gruß Roland ------------------ Noch zwei Klicks ... Und ein Haken ... Und wir sind um mindestens eine Erkenntnis reicher ... Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
PaulJahn Mitglied
Beiträge: 11 Registriert: 30.10.2007
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erstellt am: 02. Nov. 2007 11:39 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Halllo Frank, danke für deine hiflreichen ratschläge. die drücke vor und hinter der blende habe ich nicht. ich kenne den masssenstrom, den druck am einlass und die temperatur des dampfes. meine frage war, ob es noch eine andere möglichkeit gibt als einen static pressure am einlass und am auslass einen outlet mass flow. gruß Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
R. Frank Moderator Dipl-Ing. (BA) Masch.-Bau
Beiträge: 1287 Registriert: 11.10.2004 Windows 7 Professional - 8 GB RAM SWX 2012 SP 4.0 64 bit PDMWorks 2012 FlowSimulation 2012 SP 4.0 - 64 bit Simulation 2012 - 64 bit
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erstellt am: 02. Nov. 2007 17:11 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für PaulJahn
Hallo Paul. Ich habe noch den Trainer, der mir damals die FloWorks-Schulung gegeben hat im Ohr. "Idealerweise haben wir (mindestens) eine Größe am Einlass und (mindestens) eine Größe am Auslass und wollen eine zusätzliche Größe am Einlasss und/oder Auslass wissen". Insofern schaut es eher mau aus. FWX lässt auch zwei Boundaries auf die gleiche Fläche nicht zu. Static Pressure und mass flow auf zwei Flächen am Einlassbereich zu legen und quasi "gegen nix" zu rechnen habe ich selbst noch nicht ausprobiert, wäre aber vielleicht mal einen Versuch wert. Ansonsten bleibt es "vorläufig" mal bei meinen obigen Ratschlägen. Gruß Roland ------------------ Noch zwei Klicks ... Und ein Haken ... Und wir sind um mindestens eine Erkenntnis reicher ... Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
PaulJahn Mitglied
Beiträge: 11 Registriert: 30.10.2007
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erstellt am: 02. Nov. 2007 18:51 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
hallo frank, da haben wir uns missverstanden. ich habe am einlass auch nur einen static pressure definiert und am ausgang den massenstrom, weil dieser konstant ist. denn so wie du es oben beschrieben hast :" Gib die Drücke vor und lass dir den Massenstrom ausrechnen. Das scheint in FloWorks problemlos zu funktionieren." kann ich dir nicht folgen. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Ulrike S Mitglied Supportingenieurin
Beiträge: 256 Registriert: 25.02.2003
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erstellt am: 05. Nov. 2007 09:41 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für PaulJahn
Hast Du denn auch schon mal probiert, den Massenstrom am Einlass und den statischen Druck am Auslass zu definieren? Die meisten FloWorks-Beispiele, die ich kenne, sind so herum definiert. Denn der Druck am Auslass ist ja üblicherweise niedriger als am Einlass, und so vermeidet man dass rechnerisch ein negativer Druck entsteht. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
PaulJahn Mitglied
Beiträge: 11 Registriert: 30.10.2007
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erstellt am: 05. Nov. 2007 10:30 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Halllo Ulrike, leider kenne ich den druck am auslass nicht.(messungen etc. nicht vorhanden). ich kenne lediglich den massenstrom die temperatur und den druck am einalss.. bin für weitere vorschläge dankbar Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
PaulJahn Mitglied
Beiträge: 11 Registriert: 30.10.2007
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erstellt am: 07. Nov. 2007 14:45 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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R. Frank Moderator Dipl-Ing. (BA) Masch.-Bau
Beiträge: 1287 Registriert: 11.10.2004 Windows 7 Professional - 8 GB RAM SWX 2012 SP 4.0 64 bit PDMWorks 2012 FlowSimulation 2012 SP 4.0 - 64 bit Simulation 2012 - 64 bit
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erstellt am: 08. Nov. 2007 12:44 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für PaulJahn
Hallo Paul. Also ich fasse noch mal Alles zusammen. Ich würde an Deiner Stelle so vorgehen: 1.) Boundaries: Einlass static Pressure, Auslass mass flow Fluidraum geviertelt, boundaries "ideal wall" nicht vergessen Initial Mesh: Level 4, Minimum Gap size 2 mm (ca. 1/4 Deines Blendendurchmessers), Minimum wall thickness 1 mm (ist wahrscheinlich egal, aber sicher ist sicher) Advanced narrow channel refinement enabled Bei den calculation control options noch manuell auf 0,1 bar für surface goal static pressure stellen 2.) wenn 1.) nicht zum Ziel führt Das Ganze auf Level 5 wiederholen. Falls es von der Zahl der Fluidzellen her zu viel wird, evtl. die Rohrstrecken etwas verkürzen und den Fluidraum achteln, dabei dann Minimum Gap size auf 1 mm stellen 3.) wenn 1.) und 2.) nicht zum Ziel führen Wir haben eine Engstelle mit einem (vorläufig nicht bekannten) Delta P. Also schätzen wir das Delta P. Nimm einfach mal irgendwas an. Von mir aus 5 bar. Nun geht's los: Bounundaries: Einlass static Pressure, Auslass static pressure, surface goal mass flow am Einlass Fluidraum geviertelt, boundaries "ideal wall" nicht vergessen Initial Mesh: Level 4, Minimum Gap size 2 mm (ca. 1/4 Deines Blendendurchmessers), Minimum wall thickness 1 mm (ist wahrscheinlich egal, aber sicher ist sicher) Advanced narrow channel refinement enabled Evtl. Bei den calculation control options noch manuell den Wert für das surface goal korrigieren. 4.) so lange den static Pressure am Ausgang angleichen, bis der mass flow am Eingang die bekannte Größe erreicht hat. Liegt dieser arg daneben, das Vorgehen evtl. wie bei Punkt 2 beschrieben wiederholen. (Also Fluidraum achteln, Rohrstrecke evtl. verkürzen und initial Mesh auf Level 5) Sorry, das das möglicherweise mit erheblichem Aufwand vebunden ist, aber nur durch eine solche Vorgehensweise hat man vielleicht Chancen festzustellen, ob es wirklich daran liegt, daß man mit den unter 1.) und 2.) genannten Boundaries nicht zu Rande kommt, oder ob es nur daran liegt, daß man bei Drücken als goals das Netz extrem fein machen muß. Das wäre evtl. ein mögliche Erklärung. Ich komme aus der Hydraulik und habe die Erfahrung hinsichtlich CosmosFloWorks gemacht, daß sich Volumenströme relativ genau ausrechnen lassen (inkompressible Flüssig- keiten halt ...), aber bei Drücken scheint es etwas völlig anderes zu sein ... und dann hast Du auch noch ein kompressibles Medium ... Roland ------------------ Noch zwei Klicks ... Und ein Haken ... Und wir sind um mindestens eine Erkenntnis reicher ... Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |