Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Fachhochschule Düsseldorf FB 4 Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik Strömungstechnik und Akustik FH D Wallpflichtfach: Strömungstechnik und Akustik.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Fachhochschule Düsseldorf FB 4 Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik Strömungstechnik und Akustik FH D Wallpflichtfach: Strömungstechnik und Akustik."—  Präsentation transkript:

1 Fachhochschule Düsseldorf FB 4 Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik Strömungstechnik und Akustik FH D Wallpflichtfach: Strömungstechnik und Akustik 1 Oleg Wenzel Thema: Strömungssimulation an einer Messblende mittels ANSYS CFX

2 Fachhochschule Düsseldorf FB 4 Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik Strömungstechnik und Akustik FH D Oleg Wenzel Inhalt: Einleitung / Aufgabenstellung Auswahl- Einbau der Messblende Geschwindigkeitsberechnungsverfahren Simulation der Umströmung der Messblende

3 Fachhochschule Düsseldorf FB 4 Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik Strömungstechnik und Akustik FH D Oleg Wenzel Einleitung / Aufgabenstellung Auswahl und Anforderungen an den Einbau der Messblende Verfahren zur Berechnung der Geschwindigkeit Simulation der Umströmung der Messblende mittels Ansys CFX Vergleich der gemessenen Werte mit den simulierten

4 Fachhochschule Düsseldorf FB 4 Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik Strömungstechnik und Akustik FH D Oleg Wenzel Auswahl der Messblende nach DIN EN ISO 5167 Länge e: 0,005D e 0,02D Dicke E: e E 0,05D Abschrägwinkel α:45° ±15° Kanten G, H und I: müssen scharf sein, d.h. sie dürfen keinen Grad und keine Rundung aufwiesen bzw. nicht großer als 0,0004d Durchmesser der Blendenöffnung d: wobei 0,1 β 0,75 Quelle: EN ISO

5 Fachhochschule Düsseldorf FB 4 Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik Strömungstechnik und Akustik FH D Oleg Wenzel Einbau der Messblende nach DIN EN ISO 5167 Quelle: EN ISO Blende muss kreisförmig und konzentrisch zur Rohrachse eingestellt werden Die erforderlichen Mindestlängen störungsfreier gerader Rohrstrecken im Ein- und Auslauf müssen eingehalten werden Die Stirnseite 1 der Blende muss nach dem Einbau in eine Rohrleitung eben sein Legende 1 Außendurchmesser der Blende 2 Rohrinnendurchmesser (D) 3 Gerade Kante 4 Blende 5 Abweichung von Ebenheit Lücke zwischen der Blende und einer geraden Kantenlänge D soll kleiner als 0,005(D-d)/2 sein

6 Fachhochschule Düsseldorf FB 4 Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik Strömungstechnik und Akustik FH D Oleg Wenzel Geschwindigkeitsberechnungsverfahren: theoretisch mit Kontinuitätsgleichung : Bernoulligleichung: c 1 wird mit Hilfe eliminiert Eingesetzt in Bernoulligleichung: Berücksichtigung der Verschiebung durch Faktor φ: Mit Durchflusszahl α : Bei kompressiblen Fluiden:undmitfür Gase

7 Fachhochschule Düsseldorf FB 4 Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik Strömungstechnik und Akustik FH D Oleg Wenzel Geschwindigkeitsberechnungsverfahren: industriell Bei der industriellen Durchflussmessung nach Din EN ISO 5167 basieren die Berechnungen des Volumen- und Massenstroms auf den o.g. Gleichungen. Der Durchflusskoeffizienten C ist eine Funktion der Reynoldszahl und muss iterativ gemäß DIN EN bestimmt werden Die Expansionszahl berechnet sich gemäß Für den Einsatz der Messblende gilt eine untere Grenze der Reynoldszahl, die abhängig vom Durchmesserverhältnis der Blende überschritten sein muss:

8 Fachhochschule Düsseldorf FB 4 Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik Strömungstechnik und Akustik FH D Oleg Wenzel Auswahl einer Messblende Einbau einer Messblende Geschwindigkeitsberechnungsverfahren: - Theoretisch - Industriel Simulation der Umströmung der Messblende - Volumenmodel Vorbereitung - Netzerstellung - Vergabe der Randbedingungen - Lösung - Auswertung der Ergebnisse

9 Fachhochschule Düsseldorf FB 4 Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik Strömungstechnik und Akustik FH D Oleg Wenzel Simulation der Umströmung der Messblende mittels Ansys CFX Geometrie/Volumenmodel Vorbereitung Vollvolumen ¼ des Volumens Abmessungen der Ringkammermessblende (Quelle: Praktikum Strömungstechnik 1, Fachhochschule Düsseldorf, Prof. Dr. –Ing. Frank Kameier)

10 Fachhochschule Düsseldorf FB 4 Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik Strömungstechnik und Akustik FH D Oleg Wenzel Vernetzung des Volumenmodells mit ANSYS ICEM CFX KnotenElemente Zerteilung des Volumenmodels in einzelne Parts Einstellungen für die Netzerstellung Das erzeugte Netz

11 Fachhochschule Düsseldorf FB 4 Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik Strömungstechnik und Akustik FH D Oleg Wenzel Vergabe der Randbedingungen in Ansys CFX- Pre

12 Fachhochschule Düsseldorf FB 4 Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik Strömungstechnik und Akustik FH D Oleg Wenzel CFX- Solver Manager

13 Fachhochschule Düsseldorf FB 4 Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik Strömungstechnik und Akustik FH D Oleg Wenzel Darstellung / Auswertung der Ergebnisse mithilfe von ANSYS CFX- Post GeschwindigkeitsverlaufDruckverteilung Nr Abbremsung der Luftströmung in der unmittelbare nähe der Messblende, dadurch höherer Druck an der vorderen Wand der Blende. Umlenkung der Luftströmung in die Mitte und Verengung des Rohrquerschnittes, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit an der Stelle zunimmt und der Druck abfällt. Strömungsablösung an der vordere Kante der Messblende, Wirbelbildung hinter der Messblende und als folge niedriger Druck.

14 Fachhochschule Düsseldorf FB 4 Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik Strömungstechnik und Akustik FH D Oleg Wenzel Darstellung / Auswertung der Ergebnisse mithilfe von ANSYS CFX- Post Überprüfung der Rohrströmungsprofilen am Ein-, und Austritt voll ausgebildetes turbulentes Rohrströmungsprofil

15 Fachhochschule Düsseldorf FB 4 Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik Strömungstechnik und Akustik FH D Oleg Wenzel Darstellung / Auswertung der Ergebnisse mithilfe von ANSYS CFX- Post Druckentnahme Vers./SimNr.Gemessene Druckdifferenz in Pa Druckdifferenz aus der Simulation in Pa Abweichung in % ,88, ,247, ,128, ,558, ,158, ,798,8 Mittlere Abweichung8,3 Druck gemessen/berechnet Vergleich der Versuchsergebnisse mit Simulationsergebnissen Ursachen der Abweichung: Modelierungsfehler Diskretiesierungsfehler Computersimulationen und Experimente kombiniert einsetzen In Computersimulationen werden die Tendenzen immer richtig vorhergesagt

16 Fachhochschule Düsseldorf FB 4 Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik Strömungstechnik und Akustik FH D Oleg Wenzel Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit


Herunterladen ppt "Fachhochschule Düsseldorf FB 4 Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik Strömungstechnik und Akustik FH D Wallpflichtfach: Strömungstechnik und Akustik."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen