Proyecto de CFD OSCAR VELOZ 31-ago-2012
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Problema
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Geometry
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Meshing
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Setup
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Solution
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Results
Contornos de Presin Esttica
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Streamlines de Velocidad
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Vectores Velocidad
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Parmetros ingresados al ANSYS en SETUP:
Fluido: Agua
Presin de Referencia: 1atm
INLET: Vin=0.00276m/s , calculada mediante relacin de reas: Vin = (AoutAin
) Vout
OUTLET: Vout=2.5m/s
WALL: Condicin de no deslizamiento, Rugosidad cero.
Diagrama del sistema:
Vout=2.5m/s
a=2000mm
Vin=0.00276m/s
D=75mm
a=2000mm
L=1000mm
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Clculo terico de Moody en la tubera delgada:
Re =Vout D
/=
(2.5)(0.075)
106= 187500 (turbulento)
Con este valor de Re y sabiendo que es tubera lisa, voy al Diagrama de Moody y hallo el factor
de friccin f, que da:
f =0.018
Ahora hallo la cada de presin en la tubera delgada:
= (
)
Vout2
2g= 0.018 (
1
0.075)
2.52
2(9.8)=
= 0.07653[m]
= g = 1000(9.8)0.07653 =
= 750 [Pa]
Luego calculamos por relacin de reas (Ecuacin de la Continuidad) la velocidad en la entrada al
tanque :
Vin = (AoutAin
) Vout = ( D2/4
a2) Vout = (
0.0752/4
22) 2.5 =
Vin = 0.00276[/]
La cual como era de esperarse es muy pequea respecto a la velocidad a la salida de 2.5[m/s].
Clculos con Function Calculator de ANSYS:
Area Average of Total Pressure on Inlet
-4.20184 [Pa]
Area Average of Total Pressure on Outlet
-2117.26 [Pa]
Por lo tanto segn ANSYS el delta de Presin Total es
Ptubo+accesorio = Pin Pout = -4.20184 [Pa] - (-2117.26 [Pa]) =
Ptubo+accesorio = 2113.05816 [Pa]
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El cual representa las prdidas totales (Moody en tubera delgada + Prdida del Accesorio). La
prdida de Moody en el tanque es despreciable, debido a que all la velocidad es muy pequea con
respecto a la velocidad de la tubera delgada.
Clculo de K:
= +
= 2113.05816 [Pa] - 750 [Pa]
= 1363 [Pa]
Luego,
=
= ( Vout
2
2)
Despejando, obtenemos finalmente la constante de prdidas K:
=2
Vout2 =
2 (1363)
1000 (2.5)2
= 0.44
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Reporte del Proyecto con Ansys:
Date
2012/08/31 14:21:17
Contents 1. File Report
Table 1 File Information for Completo
2. Mesh Report
Table 2 Mesh Information for Completo
3. Physics Report
Table 3 Domain Physics for Completo
Table 4 Boundary Physics for Completo
4. SolutionReport
Table 5 BoundaryFlowsfor Completo
5. User Data
1. File Report Table 1. File Information for Completo
Case Completo
File Path F:\cfd2\VELOZ-proyectoCFD-2012\VELOZproyecto_files\dp0\CFX-
1\CFX\Fluid Flow CFX PROYECTO_001.res
File Date 31 agosto 2012
File Time 01:30:58
File Type CFX5
File
Version 13.0
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2. MeshReport Table 2. Mesh Information for Completo
Domain Nodes Elements
Default Domain 40594 159223
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3. PhysicsReport Table 3. Domain Physics for Completo
Domain - Default Domain
Type Fluid
Location B28
Materials
Water
Fluid Definition Material Library
Morphology Continuous Fluid
Settings
BuoyancyModel Non Buoyant
DomainMotion Stationary
Reference Pressure 1.0000e+00 [atm]
Heat Transfer Model Isothermal
Fluid Temperature 2.5000e+01 [C]
TurbulenceModel k epsilon
Turbulent Wall Functions Scalable
Table 4. Boundary Physics for Completo
Domain Boundaries
Default
Domain
Boundary - Inlet
Type INLET
Location F20.28
Settings
FlowRegime Subsonic
Mass And
Momentum Normal Speed
Normal Speed 2.7600e-03 [m s^-1]
Turbulence Medium Intensity and Eddy Viscosity Ratio
Boundary - Outlet
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Type OUTLET
Location F29.28
Settings
FlowRegime Subsonic
Mass And
Momentum Normal Speed
Normal Speed 2.5000e+00 [m s^-1]
Boundary - Symmetry
Type SYMMETRY
Location F85.28
Settings
Boundary - Wall
Type WALL
Location F22.28, F23.28, F24.28, F25.28, F26.28, F27.28,
F30.28
Settings
Mass And
Momentum No Slip Wall
Wall Roughness Smooth Wall
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4. SolutionReport Table 5. Boundary Flows for Completo
Location Type MassFlow Momentum
X Y Z
Inlet Boundary 5.5034e+00 -3.7186e-04 3.2490e-06 8.6485e+00
Outlet Boundary -5.4523e+00 6.4263e-01 -2.1926e-02 2.2024e+00
Symmetry Boundary 0.0000e+00 4.5618e+02 0.0000e+00 0.0000e+00
Wall Boundary 0.0000e+00 -4.5683e+02 2.0180e-02 -1.0395e+01