CFD моделирование неньютоновских жидкостей (Кровь/Полимеры) в Ansys Fluent
В этом руководстве показано, как настроить CFD-модель для неньютоновской жидкости (крови) в Ansys Fluent. Рассмотрено использование модели Карро для учета зависимости вязкости от скорости сдвига, а также детализация сетки и анализ результатов для выявления зон рециркуляции.
CFD моделирование неньютоновских жидкостей (Кровь/Полимеры) в Ansys Fluent
Пошаговое руководство для инженеров, занимающихся гидродинамикой сложных сред (полимеры, эмульсии, биожидкости). Разбирается на примере течения крови (неньютоновская жидкость) через сужение трубы (стеноз), но применимо к полимерным линиям.
Задача:
- Задача: Настроить модель вязкости, зависящую от скорости сдвига (Shear-Thinning behavior), и визуализировать зоны отрыва потока.
Софт:
- Софт: Ansys Fluent, Ansys Design Modeler, Ansys Meshing.
Методы и Физика:
-
Модель вязкости: Использование модели Карро (Carreau Model) вместо стандартной Ньютоновской. Это критически важно для жидкостей, вязкость которых падает при увеличении скорости сдвига.
-
Граничные условия: Настройка Inlet Velocity (0.01 м/с для ламинарного режима) и Pressure Outlet.
-
Сетка: Детализация сетки в зоне сужения (inflation layers) для корректного расчета пристенных градиентов скорости.
Пост-процессинг:
-
Построение контуров молекулярной вязкости (показывает, где жидкость "разжижается").
-
Анализ линий тока (Streamlines) для выявления зон рециркуляции за сужением.
Источник
Теги
- #AnsysFluent
- #CFD
- #NonNewtonian
- #Tutorial
- #Hydrodynamics