בי-אלמנט

שרותי

אנליזת זרימה

אנליזת זרימה הינה תחום מרתק במכניקת הזורמים, החושף את משטרי הזרימה במרחב, מסביר תופעות זרימה בקנה מידה קטן וכן במערכות זרימה גדולות. 

ניתן לחלק את אנליזת הזרימה לשני סוגי אנליזות: זרימה בתוך מבנה כדוגמת צנרת מים/ אוויר וזרימה על פני מבנה, כדוגמת סביב כנף מטוס/ בניין. אנליזת זרימה מאפשרת לחשוף תופעות של שחיקה, רעידות, קוויטציה, לחץ, טמפרטורה, תנע וכמעט כל תופעה פיזיקאלית הנדסית בזורם, כאשר גודל המרחב, גודל המעברים, מהירות הזרימה ומאפייני זורם נוספים, מגדירים את איזורי הבדיקה ורמת הדיוק.

פיתרון אנליזות זרימה שייך לתחום משוואות לא לינאריות, משוואות מורכבות הניתנות לפיתרון על ידי אנליזה נומרית, כלומר, כל קודקוד אלמנט ברשת המייצגת את הבעיה, מאופיין ע"י משוואות הזרימה, טמפרטורה, לחץ וכדומה כך שמספר המשוואות הנדרש לחשב הוא עצום, בקירוב חזקה שלישית לכול תא ברשת, כאשר גודל תא בודד ברשת תלוי במידת הדיוק הנדרש בהתאמה לגודל התופעה שאותה נדרש לבחון.

 

פיתרון נומרי לאנליזת הזרימה נעשה על ידי הגדרת שני סוגי משטרי זרימה: 

משטר זרימה למינארי ומשטר זרימה טורבולנטי. זרימה למינארית מוגדרת זרימה שכבתית כך ששכבות הזורם נעות אחת על גבי השניה. זרימה טורבלנטית הינה מצב של ערבוב בין השכבות והחישוב הוא ממוצע השכבות. הגדרת משטר הזרימה מבוצעת בעזרת מספר ריינולדס (ערך חסר מידות), המגדיר את סוג הזרימה למינרית/ טורבולנטית, פיתרון מספר ריינודלס מוגדר כך:

Re= vdρ/μ
v=ממוצעת מהירות
d=אופייני קוטר
ρ=הזורם צפיפות
μ=דינמית צמיגות

 

ערכי מעבר זרימה למינרית וטורבולנטית בצינור:

Re<<1 = זרימת סטוק (זרימה זוחלת)

Re<2300 = זרימה למינרית

Re>2900= זרימה טורבולנטית

 

בין זרימה למינרית וטורבולנטית נמצא איזור מעבר אשר בו מתקיימות זרימה למינרית וגם זרימה טורבולנטית, במבנה מחזורי, כאשר במרכז הזורם הזרימה למינרית דומיננטית ובאזורי החיכוך (דפנות), זרימה טורבולנטית דומננטית.

לרוב, בעיות הזרימה הן תת קוליות כלומר, מהירות התקדמות בתווך הזורם נמוך ממהירות הקול של הזורם, אך קיימים מקרים, 

בהם מהירות ההתקדמות בזורם גבוהה ממהירות הקול ומקרים אלו, דורשים גישה אחרת לבעיה עם משוואות זרימה מתאימות בעלות מאפיינים כדוגמת, מספר מאך, גלי לחץ ותופעות טרמיות על גבי המבנה ובזורם.

יצירת קשר

  • LinkedIn

שרותי החברה

Belement

noname.png

© 2010 by Belement Ltd. Designed by Bella.copyz