Перепад давления в шахматном пучке труб (корреляция Жукаускаса)

Гидравлический перепад давления и сохранение массы при поперечном обтекании шахматного пучка из 5 труб теплообменника в канале, сверка с эмпирической корреляцией Жукаускаса.

Допуск:

5%

Постановка задачи

Геометрия

Прямоугольный гидроканал 560 × 220 × 90 мм с шахматным пучком из 5 круглых труб диаметром D = 44 мм на всю высоту 90 мм (Ряд 1: 2 трубы при X = -20 мм, Y = ±50 мм; Ряд 2: 1 центральная труба при X = 45 мм, Y = 0 мм; Ряд 3: 2 трубы при X = 110 мм, Y = ±50 мм).

Материал

Вода при 20 °C (rho = 998.2 кг/м³, mu = 1.002e-3 Па·с).

Граничные условия

Входная скорость U = 2.5 м/с вдоль +X (турбулентность 5%), статическое давление 0 Па на выходе, симметрия на верхней и нижней плоскостях, гидродинамические стенки (no-slip) на боковинах и поверхностях труб.

Контрольная величина

Полный перепад статического давления Delta_p на пучке труб (эталон 182.0 кПа по формуле Жукаускаса) и баланс массового расхода между входом и выходом (|дисбаланс| <= 2%).

Терминал WebCAE

units mm
import path="cfd_staggered_tube_bundle.step" format=step
mesh tet size=15
cfd fluid water
cfd set mode=steady speed=2.5 turbulence=sst iterations=280 tol=1e-4 threads=8 intensity=5 multigrid=1 cfl=8
cfd inlet surface number 1 speed=2.5 intensity=0.05
cfd outlet surface number 8 pressure=0
cfd symmetry surface number 2
cfd symmetry surface number 10
cfd wall surface number 9 monitor=off
cfd wall surface number 11 monitor=off
cfd wall surface number 3 monitor=on
cfd wall surface number 4 monitor=on
cfd wall surface number 5 monitor=on
cfd wall surface number 6 monitor=on
cfd wall surface number 7 monitor=on
solve cfd

Сравнение результатов

Обновлено: 2026-10-19 · WebCAE solver