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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 仿真模拟 » FLUENT & CFX » 请教流体力学几个问题
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蛋蛋的优伤

铜虫 (小有名气)

[求助] 请教流体力学几个问题已有2人参与

请教一下大神，我有几个问题想请教一下：
        1、我的流体雷诺数算出来小于2300，属于层流，当我FLUENT软件设置为湍流模式的时候，也能计算，这是为什么？它是按照我输入层流状态下的参数计算的？还是按照湍流模式计算的啊？
        2、水平放置的管道和竖直放置的管道情况下，计算的雷诺数相同吗？不同的话？竖直管道内的雷诺数怎么算？
        3、在湍流模式下，同心圆环的水力直径怎么取？还是取大圆直径？
        4、雷诺数公式中的动力粘度，对于宾汉流体来说，是不是表观粘度？还是直线段的斜率（塑性粘度）？
本人流体力学基础比较薄弱，现在毕业论文做的方向涉及到流体力学方面，自己也在看书，但是看得有点吃力，所以想请教大神们这些问题，请大家不吝赐教。在此跪谢！
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学术汪洋中的一只迷途小羔羊
1楼2015-10-27 17:50:53
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我爱学习icem

铜虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
蛋蛋的优伤: 金币+3, ★★★很有帮助 2015-10-27 20:56:07
1.雷诺数小于2300就是层流，你就在fluent中选层流就行，按照湍流模型来算的结果肯定有问题，
2.雷诺数=密度*速度*当量直径/运动黏度，只与这几个量有关，跟竖、直无关！当然你要计算圆管内的速度分布，肯定要考虑竖、直了，因为有重力存在，如果流体是空气，哪样放置基本都不用考虑重力。
3.同心圆环的水力直径=4*圆环面积/湿周，湿周就是流体流动所接触圆环部分的弧长，
4.流体所讲的动力黏度主要是温度的函数，一般查表就可得！

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坚强的活着
2楼2015-10-27 20:21:47
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我爱学习icem

铜虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

以上为手机打的，有不全之处，可相互交流！

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坚强的活着
3楼2015-10-27 20:22:22
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东岳流体

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
蛋蛋的优伤: 金币+2, ★★★很有帮助 2015-10-28 08:54:43
1、层流可以用湍流计算并且一般不会发散，湍流用层流计算一般会发散。因此也能算；
2、相同，且不受重力影响；
3、雷诺数的d取值各不相同，并没有统一标准，可以参考1楼所说；
4、宾汉流体一般为层流，或许你的宾汉流体很稀？
5、非牛顿流体粘度的计算要用非牛顿流体模型；
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蛋蛋的优伤
CFD中国http://cfd-china.com
5楼2015-10-28 01:21:16
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东岳流体

新虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by 蛋蛋的优伤 at 2015-10-28 09:11:31
你好，大神：
1、你说的第一个回答，就像一楼说的，层流用湍流模式算，结果能准确么？可用么？用湍流算的话，有个好处就是可以输入避面粗糙度，我的影响因素里面导师要我考虑避面粗糙度，但在层流模式下无法选择。 ...

有关层流和湍流请见：http://www.zhihu.com/question/32041768/answer/54447272

如果你确定是层流，不用开湍流

非牛顿流体模型就是常见的非牛顿流体本构方程。
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CFD中国http://cfd-china.com
13楼2015-10-28 22:10:32
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东岳流体

新虫 (小有名气)
引用回帖:
12楼: Originally posted by 蛋蛋的优伤 at 2015-10-28 17:15:00
大神，再请教一个问题，塞流的雷诺数大概多少啊？如何判断是塞流还是层流啊？我看书上不仅有雷诺数的要求还有关于流速的要求，不知道具体怎么区分确定的。在此先谢谢大神了。...

塞流？我没研究过这个。抱歉。
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CFD中国http://cfd-china.com
14楼2015-10-28 22:11:32
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hsyEsperanto

金虫 (正式写手)
1、是管道的话，估算Re在这个水平，建议用k-w SST 湍流模型先试算，该模型可以计算出层流到湍流的转戾。如果计算结果确实是层流的话，那么就可以放心用层流模型以减少计算量
2、Re的计算结果是相同的。如果考虑浮力（重力的影响），还有另外的无量纲量Ra（Rayleigh number）和Gr（Grashof Number）.此时应该关注Gr，Gr等效于Re的平方
3、水力直径根据定义计算，楼上已经给出公式。
4、非牛顿流体没有做过，动力粘度区别于运动学粘度，单位是Ns/m^2。
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15楼2015-10-29 11:53:34
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普通回帖

蛋蛋的优伤

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by 我爱学习icem at 2015-10-27 20:22:22
以上为手机打的，有不全之处，可相互交流！

非常感谢你的帮助，让我懂了好多东西，谢谢了。
还有几个疑问：1、第3个问题里面，你说的湿周是指的内环接触弧长还是外环接触弧长？
2、第4个问题，查表的动力粘度适用于非牛顿流体类型吗？我查过水的不同温度下的动力粘度表，我要研究的是缓凝水泥浆，是非牛顿流体，是我们老师自己的配方，应该查不到这种类型的动力粘度的值，一般我们都是现场用六速或者旋转粘度计测的流体流变参数来确定表观粘度的。并且对于缓凝水泥浆这样的非牛顿流体，我觉得温度影响不是很大，主要是考虑剪切速率影响。
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学术汪洋中的一只迷途小羔羊
4楼2015-10-27 21:08:59
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蛋蛋的优伤

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by 东岳流体 at 2015-10-28 01:21:16
1、层流可以用湍流计算并且一般不会发散，湍流用层流计算一般会发散。因此也能算；
2、相同，且不受重力影响；
3、雷诺数的d取值各不相同，并没有统一标准，可以参考1楼所说；
4、宾汉流体一般为层流，或许你的宾 ...

你好，大神：
1、你说的第一个回答，就像一楼说的，层流用湍流模式算，结果能准确么？可用么？用湍流算的话，有个好处就是可以输入避面粗糙度，我的影响因素里面导师要我考虑避面粗糙度，但在层流模式下无法选择。书上说，层流也不需要考虑避面粗糙度的影响，所以不知道该如何选择，之前也做过湍流的模拟，发现避面粗糙度影响比较小。保险起见，我还是选择层流吧。
2、你说的第4个回答，我的缓凝水泥浆水灰比为1.25:1，是比较稀的，但是我算出来的还是层流。
3、你说的第5个回答，我们一般使用六速旋转粘度计或者数字粘度计测得，计算参数，拟合曲线，这样可以得出每个不同剪切速率上的表观粘度值。你说的非牛顿流体模型是指的什么意思啊？
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学术汪洋中的一只迷途小羔羊
6楼2015-10-28 09:11:31
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沐紫的涅磐

新虫 (初入文坛)
楼主在fluent中泥浆是怎么处理的呢？
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7楼2015-10-28 09:12:22
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沐紫的涅磐

新虫 (初入文坛)
我最近也在研究这个，希望一起交流。
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8楼2015-10-28 09:14:27
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蛋蛋的优伤

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
7楼: Originally posted by 沐紫的涅磐 at 2015-10-28 09:12:22
楼主在fluent中泥浆是怎么处理的呢？

你指的是怎么设置流性参数吗》？
要打开fluent的非牛顿流体命令，才能改流体参数。我不知道你具体问的什么？详说，我们一起讨论一下
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学术汪洋中的一只迷途小羔羊
9楼2015-10-28 10:02:08
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沐紫的涅磐

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
9楼: Originally posted by 蛋蛋的优伤 at 2015-10-28 10:02:08
你指的是怎么设置流性参数吗》？
要打开fluent的非牛顿流体命令，才能改流体参数。我不知道你具体问的什么？详说，我们一起讨论一下...

我是直接设置了新材料，然后输入流变参数之类的。但是现在模拟的不是很好
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10楼2015-10-28 14:37:35
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