Cfd и Two Phase Flow

[Eugeen 6]

Интересные вопрос для уважаемой аудитории: возможно ли объединение лучших качеств обоих направлений в одном пакете?

Например Fluent и Relap-5 3D (я не ангажирован ни одной фирмой и выбор должен быть аргументированно обоснован).

Может быть надо открыть специальную тему по двухфазной ГД?

[Astor 0]

Уважаемый, Eugeen!

С удовольствием поддерживаю Ваше предложение о том, чтобы открыть специальную тему по многофазной газодинамике. Предлагаю открыть тему именно по многофазной газодинамике, чтобы проявить общность рассуждений, несмотря на всю сложность тематики.

Эти задачи нередко связаны и с химическими превращениями (скажем, в химических реакторах). Поэтому предлагаю дополнить название темы - кинетикой химических реакций.

Таким образом, тема "Обсуждение проблем многофазной ГД и кинетики химических реакций" была бы очень актуальна на сегодняшний день.

Интересные вопрос для уважаемой аудитории: возможно ли объединение лучших качеств обоих направлений в одном пакете? Например Fluent и Relap-5 3D

Предлагаю вести дискуссию на эту тему не привязываясь к конкретным пакетам, чтобы предполагаемый диалог был конструктивным, а не деструктивным, как обычно бывает при сравнении результатов расчетов в CFD и альтернативных расчетных пакетов.

[Евгений_Красноярск 0]

Тема очень актуальная, согласен. Сопряжена она с химией и мне очень интересна, т.к. обсуждение в стиле "какие там пристеночные функции должны быть у поверхности лопатки турбины" интересны узкому кругу лиц, в основном это аэродинамики с специальным образованием. Область технологических установок в которых необходимо промоделировать химию очень большая и лично для меня очень важна. Скоро я на форуме выложу основные рисунки и описание из диссертации в готорой я буду моделировать МГД течения с тспользованием Ansys Multiphysics и CFX. Там будет ванна расплава со всякими частицами, с их растворением, со свободной поверхностью и т.д. Хочу подвергнуть ее конструктивной критике на этом форуме.

Хотелось бы еще послушать на этом форуме какого нибудь спеца по моделированию горения, тоже интересная тема, особенно для пламенных металлургических печей.

[Eugeen 6]

Согласен!

Многофазная ГД будет более точным определением темы!

Это позволит более корректно подходить к постановке задач, скорее упрощая их, чем усложняя.

Я еще раз подчеркиваю свою неангажированность в продвижении каких либо пакетов, только чистая наука, чистый эксперимент, чистые руки.

[philipov 0]

Наверно вам неизвестно, но есть такое средство: Fluent + RELAP

"Vendors of RELAP offered Fluent to combine their tools. The result is an interface program that couples the two programms. In this way specific part of the model can be examened with Fluent and the rezults to send to RELAP and vise versa"

[Astor 0]

->philipov

Наверно вам неизвестно, но есть такое средство: Fluent + RELAP

<{POST_SNAPBACK}>

Это средство было действительно продемонстрировано в 2003 году на конференции в Монтане на примере <noindex>Modeling of Two-phase Flow and Boiling with FLUENT</noindex>.

Мне кажется, что в этой ветке форума речь идет о том, что в CFD-пакетах для расчета термодинамических свойств многофазных сред можно и целесообразно использовать простые инженерные методики, экономичные с точки зрения вычислительных ресурсов, а не прямое моделирование многофазности.

Скажем, сейчас для описания состояния газ-пар рабочих тел в CFD успешно применяется именно этот подход, который позволяет с приемлимой точностью рассчитывать термодинамические свойства такого рода многофазных сред.

[Eugeen 6]

Мне кажется, что в этой ветке форума речь идет о том, что в CFD-пакетах для расчета термодинамических свойств многофазных сред можно и целесообразно использовать простые инженерные методики, экономичные с точки зрения вычислительных ресурсов, а не прямое моделирование многофазности.

Скажем, сейчас для описания состояния газ-пар рабочих тел в CFD успешно применяется именно этот подход, который позволяет с приемлимой точностью рассчитывать термодинамические свойства такого рода многофазных сред.

Вы используете своеобразную терминологию. Наверное нужен переводчик.

В классической термодинамике (напр. Вукалович М.П., Новиков И.И. «Термодинамика.» М., 1984) ясно дано определение термодинамических свойств среды (в т.ч. многофазной). Энтальпия, энтропия, внутренняя энергия, потенциальные функции (Гиббса, Гельмгольца) и т.п. - относятся к термодинамическим свойствам среды. Вязкость, теплопроводность, поверностное натяжение - к переносным свойствам среды. Скорость движения фаз не является ни термодинамическим ни переносным свойством многофазной среды.

В пакетах расчета течения многофазных потоков (особенно с превращениями одной фазы в другую) используются подробные гидродинамические модели. Я приводил пример модели "CATHARE". Это настоящая инженерная методика, но вовсе не простая! Упрощение модели взаимодействия фаз, как некоторые на форуме попробовали и заметили, может приводить к абсурдным результатам.

У меня есть пакет (в исходниках) RELAP5-3D и его полное описание. По этом я обоснованно утверждаю: по сложности RELAP5-3D не уступает другим пакетам ГД. Это и понятно, т.к. RELAP5-3D используется в расчетах безопасности АЭС, а там с упрощенными методами шутки плохи!

Изменено 17 февраля 2006 пользователем Eugeen

[Grizz 1]

Eugeen,

В тех материалах, по коду CATHARE, которые вы предоставили, представлена модель многофазного течения с фазовыми переходами (испарение и конденсация).

Хочу отметить, что полностью такая же мат. модель может быть реализована в коммерческих CFD кодах при помощи подпрограмм пользователя. А именно, необходимо "ручками" добавить необходимые источниковые члены в решаемые уравнения.

А у меня вопрос: как Вы понимаете термин "прямое моделирование многофазности"?

Чем этот подход отличается от инженерных методик, реализованных в существующих продуктах?

[Eugeen 6]

Хочу отметить, что полностью такая же мат. модель может быть реализована в коммерческих CFD кодах при помощи подпрограмм пользователя. А именно, необходимо "ручками" добавить необходимые источниковые члены в решаемые уравнения.

Извините за риторический вопрос:

если может, то почему до сих пор не реализована? Может быть "ручки" не там пришиты?

Скромно отвечу, попробуйте, если считаете что это так просто!

Ранее я предлагал желающим обсчитать каким нибудь CFD кодом простейший тест Эдвардса и О' Брайена.

Желающих не нашлось!

Может быть Вы дерзнете? Все лавры победителя достанутся Вам, а я публично съем шляпу!

А у меня вопрос: как Вы понимаете термин "прямое моделирование многофазности"?

Чем этот подход отличается от инженерных методик, реализованных в существующих продуктах?

Я этот термин "прямого (или кривого?) моделирования многофазности" не вводил и не понимаю его физического смысла.

Готов конкретно ответить Вам по схеме: Вы даете описание многофазной модели какой либо CFD - я даю Вам объяснение, почему эта модель и в каких условиях должна (или не должна) работать.

Изменено 17 февраля 2006 пользователем Eugeen

[a_schelyaev 366]

если может, то почему до сих пор не реализована?

А откуда вы знаете?

Вы были на всех предприятиях, которые купили комерческий CFD?

[Eugeen 6]

А откуда вы знаете?

Вы были на всех предприятиях, которые купили комерческий CFD?

Я же готов съесть шляпу, если докажете обратное!

[a_schelyaev 366]

Я ничего не собираюсь вам доказывать. Ровно также мне все равно поверите ли вы или нет. То, что даже уже на наших предприятиях начали моделировать многокомпонентные течения с многофазовыми переходами не является новостью.

Задачи очистки газа от премесей, кавитация, кипение, кристаллизация ... это все сегодняшние задачи.

Флюент недавно показал очень интересный ролик на основе численного эксперимента: сосуд с водой, в него капает расплав. Капли застывают и оседают на дно, вода испаряется.

Насколько все там соответствовало действительности я не знаю, но принципиальная возможность в кодах реализована и остается вопрос лишь за тем, чтобы подправить коэффициенты в моделях.

Эти коэффициенты, часто и являются ноу-хау отдельных предприятий.

[turtle 0]

Ref:

если может, то почему до сих пор не реализована?

С уважением

Щеляев А.Е.

==========================================================

Чтобы продвинуться в Ваших проблемах , Вам надо стать коммерческим пользователем

FLUENT. В коде FLuent есть функции пользователя UDF.

Есть целая библиотека решений в том числе по многофазности , плавлению и пр.

Это можно найти по адресу: <noindex>http://www.fluentusers.com/</noindex>

НО СНАЧАЛА КУПИТЕ ЛИЦЕНЗИЮ....

Fluent в России можно приобрести в двух конторах:

<noindex>http://www.fluent.com/worldwide/europe/contact/dist.htm</noindex>

Советую PlasmaVenture Ltd.

www.plasmaventure.ru

[Oleg007 0]

Господа, а кто-нибудь моделировал с помощью RELAP5 конденсацию пара на холодной стенке внутри трубы?

У меня вопрос по границам применимости использованной в RELAP5 для турбулентного режима корреляции Шеха [1].

А именно: при каких числах подобия и прочих условиях (давление, теплоперепад и др.) справедливо данное соотношение?

P.S. Что то есть сомнение, что, по крайней мере, по давлению жёсткое ограничение. Во всяком случае имеет место существенная невязка с Бойко-Кружилиным [2] в широком диапазоне давлений.

1. M. M. Shah. A General Correlation for Heat Transfer during Film Condensation Inside Pipes. International Journal of Heat and Mass Transfer. 22. 1979. pp. 547-556.

2. Бойко Л.Д., Кружилин Г.Н. Теплоотдача при конденсации пара в трубе // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1966. № 5. С. 113-128.

[Eugeen 6]

У меня вопрос по границам применимости использованной в RELAP5 для турбулентного режима корреляции Шеха [1].

Везде есть нестыковки. РЕЛАПов развелось немеряно!

Я давно предлагал РЕЛАПовцам пересмотреть корреляционные соотношения на основе нейросетевых аппроксимаций. Писал им об этом. Вежливо ответили: осмысляем!

Все эмпирические соотношения требуют периодической ревизии. Видно у них не доходят руки.

[Eugeen 6]

Метод функционала плотности в проблемах гидродинамики многофазных многокомпонентных смесей - интересный подход к задачам многофазных течений:

<noindex>http://www.densfunc.com/Formulas.htm</noindex>