none

Задача

Всем привет. Хочу убедиться в том, что я правильно представляю себе стратегию решения довольно простой задачи. Задача: есть резервуар со сжатым воздухом (6 атм например), из него выходит труба которая входит в тройник от которого идет другая труба, и все это дело выходит в атмосферу. Необходимо проконтролировать зависимость давления от времени в основных контрольных точках и оценить время истечения воздуха. Мысль такая: Создаем два домена: один - баллон с воздухом, другой - трубопровод. Задаем в начальный момент времени в первом домене (баллон) нужное давление, а во втором - одну атмосферу. Запускаем transient задачу и смотрим, как воздух из домена 1 вытекает через домен 2. Возможно ли вообще такая постановка в CFX ? можно ли задать давление в начальный момент времени в одном домене одно, в другом - другое ? И как организовать взаимодействие доменов ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


естественно возможна такая задача

проще сделать два домена, один баллон, другой все остальное

давление задать в начальных условиях, и не забыть поставит запись transient result с нужной частотой

взаимодействие доменов через domain interface

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Miki, я уже попробовал прикинуть. Сделал два домена: баллон и все остальное. пока почему-то решатель вылетает с переполнением, Ставит на выходе 100% стенку, ну с этим я думаю разберусь. Вопрос возник вот какой еще. В окне настоек интерфейса доменов, нужно указать общую поверхность принадлежащую обоим доменам, учитывая это, получается, что нужно задавать геометрию (в ICEM CFD например) дополнительную: две совпадающие поверхности, принадлежащие обоим доменам соответственно ??? Или это как-то по-другому решается ? Еще заметил, что если не создавать интерфейс доменов руками, то он создается автоматически при генерации фала для решателся. Можно ли считать, что этот интерфейс корректный ?

И вот уже вопрос по физике:

Кто-нибудь может оценить посредством инженерного чутья и опыта: сколько будет длиться процесс истечения воздуха из баллона с избыточным давлением 6 атм через расширяющийся канал (на картинке все видно) в атмосферу ?

post-3442-1153298065_thumb.jpg

post-3442-1153298117_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Такие примеры не требуют использования CFD, т.к. не требуется находить пространственное распределение параметров течения.

Вам нужно составить два примитивных дифуравнения: сохранения (изменения) массы газа и средней по объему внутренней энергии газа во времени. Замыкающие соотношения - уравнение состояния газа (можно даже считать его идеальным) и уравнение для расхода истекающего из дырки газа.

40 лет назад, когда не было РС, мы решали такие задачи аналитически. Поверьте, ошибка при таком подходе не намного больше, чем при решении 3-х мерных CFD!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Всем привет.

Появился попутный вопрос по физике задачи. Как я уже говорил выше, в баллоне 6 атмосфер избыточное давление, а во всем остальном 1 атмосфера. Возможна ли ситуация (при истечении воздуха из баллона через изображенный на рисунке тонкий канал), в которой в локальных зонах, в районе узкого выхода из баллона (или где-нибудь еще) могут иметь место сверхзвуковые области течения? Хочу еще уточнить. Диаметр узких каналов на картинке изображен не в масштабе, на самом деле их диаметр еще меньше.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

да такое может быть, если мне прально помниться, критический перепад для воздуха около 0,5

в данных параметрах перепада с запасом хватит

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Немного не уловил. Miki, перепада с запасом хватит для чего ? для того чтобы образовывались сверхзвуковые зоны или для того, чтобы воздух свободно выходил в дозвуковом режиме ? Цифра 0.5 означает, что если диаметр тонкого канала в два раза меньше диаметра толстого канала при том, что газ движется из толстого в тонкий, то возможно на этом перепаде будут образовываться сверхзвуковые зоны ? Или я как-то не так трактовал значение этой магической цифры ?

Вытекающий из этого всего вопрос: Если в CFX я ставлю такую (описана выше) задачу и нигде не оговариваю возможность возникновения сверхзвуковых потоков, как это отразится на сходимости? И вообще, как решать дозвуковые задачи, при том, что в локальных местах они сверхзвуковые ? Я это к тому, что у меня задача никак не сходится. Хоть убей себя (уже все перепробовал казалось бы: сетка, физика, initial guess и тд). Мало того, решатель вылетает с надоевшим до боли окошком: "послать в микрософт репорт об ошибке- да, нет". Или все-таки мне не стоит суетиться вокруг этих зон, подразумевая, что CFX сам справится с ними, если они и возникнут где-то в узком канале ? :) Вообще, когда области течения так сильно разобщены, всегда, как я понял, проблемы со сходимостью. Посоветуйте что-нибудь. Уже замучался. Всем огромное спасибо.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Уважаемый None,

Рекомендую Вам освежить в памяти мат. часть. Во всех учебниках по термодинамике есть глава: истечение газов из сосудов - именно ваш случай. Можно было и на форуме "погонять иксы" однако это крайне неудобно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Так знаю я, что надо бы погонять иксов, однако иксы не хотят гоняться, когда хочется узнать давления от времени в некоторых характерных точках потока, или когда хочется посмотреть на каком расстоянии примерно можно считать поток достаточно ламинарным для эксперимента и еще много когда иксы не хотят гоняться, почему-то.

Странная штука: Ставлю задачу на одной машине (Athlon) задача вылетает сразу, как я писал выше, ставлю ту же задачу на соседнем компе (intel) - все прекрасно считает до конца, правда пока не сходится на первом шаге.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

перепад давления это отношения давлений выхода к входу например

определяется исходя из расхода и коэфф сопротивления, коэфф можно прикинуть по Идельчику.

и тоже настоятельно рекомендую пройтись по мат части, иначе все закончится тем что вы получите решение, а что с ним делать непонятно.

CFX сам разберется со сверхзвуком, следите только за тем чтобы на выходе его не было, иначе другое гран условие надо.

и используйте нормальный комп а не разогнанный amd , ошибки после разгона не заметны в играх и пр., а вот строгие вычисления этого очень не любят

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А ведь действительно, атлон немного разогнан. Вот кто бы знал. Спасибо. Любой совет жду с нетерпением. Читаю мат. часть.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Появился очередной вопрос, уже относительно сетки, которую я наклепал из блоков. Дело все в том, что я смотрю на результаты и вижу, что на течение сильное влияние оказывает взаимное расположение блоков, другими словами, там, где кончается один блок и начинается другой, видны резкие изменения значений переменных. Это очевидная вещь. Так вот, сетка, которая была мною сделана из блоков, была высокого качества относительно отдельно взятых элементов, т. е. в сетке нет ни одного плохого элемента (по всем критериям), однако, сетка НЕ была выглажена элиптическим утюгом и переходы от блока к блоку очень резкие по углу. Как я понял, нужно все-таки элиптическое выглаживание произвести, и мало того, я пытался это сделать, но у меня не получилось добиться такого же хорошего качества элементов, как в невыглаженной сетке. Утюг выглаживает границы блоков, но портит в хитрых местах элементы вплоть до их выворачивания. И как бы я не читал мат часть по вкладке выглаживания, как бы не пытался повысить стабильность выглаживания, не получалось у немя добиться высокого качества всех элементов, - все равно оставались плохие элементы.

Сам вопрос: Какую сетку лучше использовать:

1) Сетка с полным отсутствием плохих элементов, но без eliptic smoothing

2) Сетка с eliptic smoothing но с наличием плохих элементов в небольшом количестве в самых ответственных и вместе с тем поганых местах.

???

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Дело все в том, что я смотрю на результаты и вижу, что на течение сильное влияние оказывает взаимное расположение блоков, другими словами, там, где кончается один блок и начинается другой, видны резкие изменения значений переменных.

Это крайне интересно!!!!

Это очевидная вещь

Очевидно, что на границе блоков появляется вот такой эффект? Ну-ну

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Я понимаю, что при сошедшемся решении, результаты должны быть одинаковыми при любой достаточно хорошей сетке. У меня решение пока не сходится, видимо именно поэтому я вижу такую картину на границах блоков. Лучше скажите пожалуйста что-нибудь относительно вопроса.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

сечение с сеткой в студию :smile:

а то эт какая то заочная мануальная терапия

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

К сожалению стер я эти результаты, но, возможно, смогу восстановить. Но, поверьте мне, все, что было сказано выше - правда. Жду комментариев относительно двух вариантов исполнения сетки. :)

И опять у меня какой-то бред получается в решении сопутствующей уже стационарной задачи, в которой я вместо бака ставлю граничное словие Inlet с полным давлением равному статическому давлению в баке. Получаю решение по RMS сошедшееся до 10^-4 т.е. более менее точное. И получаю АБСОЛЮТНОЕ давление минусовое, (в районе уголка тонкого трубопровода) при том, что у меня среда - воздух при 25С.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

То что граница блоков, на которой происходит резкое изменение параметров сетки, влияет на решение - действительно известный факт. См. например Роуч "Вычислительная гидродинамика". Если происходит происходит резкое изменение шага сетки, то падает порядок аппроксимации. Т.е. вроде как сделали более густую сетку, а стало хуже. Мораль - переходы должны быть плавными.

Не надо её гладить. Попробуйте изменить блочную структуру. Может быть нужно использовать О-грид

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Огридов я напихал туда как раз столько, сколько нужно для того, чтобы все элементы стали качественными по всем критериям, как я писал уже выше. В сетке по детерминанту минимальное качество - 0.4, по quality - 0.32, по углу 18 градусов. Я постараюсь выложить картинки позже. А вообще - спасибо.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
И получаю АБСОЛЮТНОЕ давление минусовое, (в районе уголка тонкого трубопровода) при том, что у меня среда - воздух при 25С.

При таких больших относительных перепадах давления по расчетной области и транс/сверхзвуковых течениях очень важно учитывать сжимаемость воздуха (т.е зависимость плотности от давления и температуры), а "воздух при 25С" - это газ с постоянной плотностью, поэтому и получаются отрицательные давления. Для несжимаемой среды "сверхзвук" вообще не имеет смысла.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Всем привет! Присоединяюсь к беседе со значительным опозданием.

Уважаемый none, если вас не интересует пространственное распределение термогазодинамических параметров по сечениям канала по времени, то для оценки осредненных значение давления, температуры, расхода и т.п. совсем необходимо применять CFD код. Чтобы не начинать вспоминать матчасть с нуля (на мой взгляд это не кчему, так может всей жизни нехватить) рекомендую взять какую нибуть книгу по пневмоавтоматике, например Герца или Арзуманова. Там есть готовые (выведенные) диффенренциальные уравнения для расчета параметров рабочего тела при опрожнениях и наддуве как отдельных элементов (емкостей, цилиндров, трубопроводов и т.п.) так и для целых систем. Правда для решения систем эти диф/ур-ов придется использовать какой нибудь специализированный пакет, например Maple или Matlab. MathCAD несоветую.

В свое время при разработке системы шумоглушения сброса сжатого воздуха решал подобную систему в Maple. Уточняю, ресивер объемом 250 л с давлением 0.63 МПа к нему подсоединен пневмораспределитель с выходным отверстием ~75 мм. Время опрожнения ~ 3 сек.

По поводу сверхзвука скажу так: при перепаде в 0.63 МПа у нас на некоторых элементак наблюдалось сверхзвуковое течение. Кроме того, если верить Дейчу, при закритических перепадах и истечении через диафрагмы, возможны сверхзвуковые скорости истечекния, котрые в первую очередь реализуются на наружном диаметре струи. В подобных случаях существует понятие второго критического отношения.

При наличии опыта подобную задачу можно рассчитать за 1-н рабочий день, в лучшем случае конечно.

:wink:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Дикое спасибо всем, кто ответил и может быть еще ответит в данной теме. А я-то думал, что воздух при 25 - сжимаемый :) ...ну ладно. Пришел из отпуска, буду дальше долбить. Картинок сейчас прицеплю. Зацените сетку-гексу. Эх.. щас не успею уже. Завтра выложу.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Выкладываю картинки. Любые комментарии приветствуются.

post-3442-1157528621_thumb.jpg

post-3442-1157528675_thumb.jpg

post-3442-1157528694_thumb.jpg

post-3442-1157528727_thumb.jpg

post-3442-1157528771_thumb.jpg

post-3442-1157528900_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Добрый день.

Не знаю, актуальна ли эта задача, но могу изложить некоторое мысли.

1. Резкое изменение распределения скорости и давления (например) я получал в случае несовместности сетки в месте интерфейса.

2. Для такой задачи слишком велик перепад давлений, именно поэтому не сходится первый шаг.

Если не копаться с настройками задачи, то универсальным советом может быть следующее.

Очень сильно (это раз в 100 или 1000) замельчите шаг расчета. Но замельчайте не сразу, а постепенно. Добейтесь, чтобы просчиталось 3 шага. После 3х шагов раз в 5 можно увеличть шаг и просчитать еще пару тройку шагов, разумеется, с момента на котором закончился 3 шаг. И так постепенно увеличивайте до оптимального.

Еще возможность помочь расчету запуститься - не резко задавать на выходе 1 атм. А экспоненциально понижать от 6 атмосфер до 1. Просто, чтобы первые шаги считались с меньшим перепадом давлений.

Эти адаптационные процессы могут занимать например 0,5 секунды.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Если задача всё ещё актуальна :smile: , какие числа Куранта получаются при решении?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Спасибо. Пробовал уменьшать шаги до неприлично маленьких цифр. Не помогло, первый шаг не сходится. Задача актуальна. Боюсь соврать на счет чисел Куранта.... вроде бы НОЛЬ (очень маленькие) :)....а по мере увеличения шага все больше. Но, как я понимаю, оно так и должно быть. Не пробовал экспоненциально менять давление на выходе. Но мысль о том, что слишком большой перепад давления нужно как-то смягчить граничными условиями была. Была мысль задать выход в удалении от реального выхода, т е прибавить еще кусок к расчетной области, дабы уравнения вывели турбулентную гадость на чистую воду.

Есть еще идея (не моя) и вопрос по ней, конкретный. Идея: раздельно решать задачи: 1) течение в части бака и в тонком канале, 2) течение в толстом канале. В обоих задачах можно точно предсказать какими будут входы и выходы. В первой: вход -дозвук, выход - сверхзвук. Во второй: вход - сверхзвук, выход - дозвук. Также это позволит вогнать в каждую задачу больше ресурсов компа. Помельче сетку и вперед. Вопрос конкретный: Как в CFX перенести полученное давление на поверхности выхода в одной задаче на вход во второй задаче. Ответ на него я, наверное, знаю, но после отпуска сформулировать для себя не могу:), поэтому прошу в трех словах, чтобы хоть торкнуться сразу туда, куда надо.

Хоть бы стационарную картинку получить.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

В своё время я решал задачу о течении в тонком зазоре. ГУ были давление на входе и давление на выходе (перепад 100 атм). Такая комбинация очень плохо сходится. Решить получилось только в нестационарной постановке.

Попробуете давление на входе и outlet на выходе. Или скорость на входе и давление на выходе. Должно стать легче.

Ещё дело может быть в больших градиентах на границе труб разного диаметра. Попробуйте сгустить сетку.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

2 none

А почему бы вам не выложить свой def файл, чтобы все желающие смогли бы поупражняться? Или CAD модель с прикрепленной постановкой (если она в наале не описана)?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Всем привет.

to BigBrother

Не совсем понял комбинацию ГУ. Что означает На входе - давление, на выходе - outlet ? Какое ГУ подразумевается под аутлет ?

to a_schelyaev

Могу выложить кад модель. Только попозже. Сейчас я дома, - через мобильник, не хочу возиться.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Виноват :smile: Дело было в STAR-CD, там на ГУ Outlet задаётся массовая доля вытекающей жидкости (1, если один выход), а давление - на ГУ Pressure. В CFX и давление и массовая доля кроется в ГУ Outlet

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Согласен, что изменение граничных условий может помочь преодолеть расходимость решения, но не все варианты граничных условий совместимы друг с другом. Кроме того, задать скорость или расход на входе в данной постановке (нестационарное истечение газа из баллона) проблематично.

Подобных задач я на CFX не решал, но в свое время изрядно помучился с расчетами сжимаемых, в том числе трансзвуковых течений по своей программе, поэтому кое какой опыт есть и могу посоветовать, как я бы действовал в такой ситуации при решении стационарной задачи, когда ставится условие inlet.

Если изменение граничных условий и шагов по времени не поможет, то можно попробовать принцип «медленно и печально», например так:

1)Провести расчет течения газа, сильно уменьшив расход на входе, так чтобы максимальные числа Маха были ~0,3, это будет соответствовать очень маленькому перепаду. Думаю, добиться сходимости решения в этом случае будет гораздо легче. Посмотреть, насколько полученные поля скоростей, давлений и т.д. соответствуют здравому смыслу, например скорости течения в каналах должны быть примерно обратно пропорциональны квадратам их диаметров - это позволит проверить, нет ли каких-нибудь ошибок в задании начальных или граничных условий и т.п.

2)Проводить дальнейшие расчеты (используя предыдущие результаты в качестве начальных условий), понемногу увеличивая расход на входе и добиваясь надежной сходимости для каждого расчета. Может быть процедуру можно «автоматизировать», написав в CCL зависимость входного расхода от времени или номера итерации.

3)Возможно, в данной задаче скорость истечения в выходном сечении, при некотором расходе на входе станет звуковой. После этого дальнейшее увеличение входного расхода будет приводить к росту давления вблизи выходного сечения. Возможно, солвер справится с этим, просто появится волна разрежения перед выходным сечением. Если нет, то можно попробовать переключить выходное граничное условие на сверхзвуковое.

4)Может быть лучше приделать к концу выходной трубки «расширитель» - область большого объема, в которую струя будет истекать и «затухать». Соответственно надо будет опытным путем выбрать размер, форму и задавать граничное условие на выходе.

Изменено пользователем Combust

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!


Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу



  • Реклама

  • Сообщения

    • indiana3333
      Вот сделал. Но тоже прерывается ((( Teleskope3.SLDPRT
    • ydk
      Спроектирую холодновысадочный инструмент для сложнопрофильных изделий , штампы для холодного выдавливания. Расчет технологии, подбор оборудования. Спроектирую штампы для горячей высадки крепежа ( болты, гайки)  или аналогичных изделий. Спроектирую штампы листовой штамповки.  Консультации. Опыт работы 30лет. Для связи olhnjeba4nbm@mail.ru
    • ydk
      Спроектирую холодновысадочный инструмент для сложнопрофильных изделий , штампы для холодного выдавливания. Расчет технологии, подбор оборудования. Спроектирую штампы для горячей высадки крепежа ( болты, гайки)  или аналогичных изделий. Спроектирую штампы листовой штамповки.  Консультации. Опыт работы 30лет. Для связи olhnjeba4nbm@mail.ru
    • ydk
      Спроектирую холодновысадочный инструмент, штампы для холодного выдавливания. Расчет технологии, подбор оборудования. Спроектирую штампы для горячей высадки крепежа ( болты, гайки)  или аналогичных изделий. Спроектирую штампы листовой штамповки. Консультации. Опыт работы 30лет. Для связи olhnjeba4nbm@mail.ru
    • kolo666
      Спектр ответа, это пиковые ускорения конструкции, в ответ на землятрясение. И получаются они без учёта самой конструкции-ее заменяют набором осцилляторов. Такой вот каламбур.
    • kolo666
      Просто у меня дёргается одно полушарие, когда я слышу фразы при расчете сейсмики типа "прикладываем спектр воздействия к закреплениям"  Есть три способа расчета сейсмики: 1. Статический расчет. Ну в общем прикладываем ускорения в статике. Раньше так считали по стандарту. Самый древний и консервативный метод. 2. Direct Transient. Прикладываем аксселерограмму землятрясения. Самый трудозатратный метод, но и самый точный. Но меня смущал тем, что аксселерограмму будущего землятрясения мы все равно не знаем. 3. Через спектр ответа. Это график зависимости коэффициентов динамичности от частоты. Получается если потрясти набор осцилляторов разной частоты и обогнуть максимальные отклики. Допущение заключается в том, что этот спектр ответа будет одинаковым для любой конструкции.
    • piden
    • kolo666
      А никто тут случайно не путает спектр воздействия со спектром ответа, который как раз используют при расчете сейсмики? Который как раз и является набором коэффициентов динамичности в зависимости от частоты.
    • piden
      И в 2016 их активность выросла в 2 раза! Но у одного из них ник был как типа 2014..... И тогда получается по одному на каждый год....  Оччччень подозрительно!  
    • piden
      "Агрегат
      Ное
      Состоя
      Ние"
      -
      Финомен ни ложится
      У моё сознание   Поясните мне
      Па-харошиму
      Это ж как пельмени типа
      С макарошками?   Типа мясо есть
      И тесто тоже здесь
      Только те вилкой есть
      А вот те - ложкой есть?   Со сметанкой те
      А вот те - под соусом...
      А, все понятно стало!
      Больше нет вопросов!   Нифига не так!
      Совсем не шаришь ты!
      Описалы ты нам
      Структуры сплошной среды!   Комбинации
      Молекул-атомов
      Гранецентрированные
      Решетки Браве нах!   Агрегатное 
      Же состояние - 
      Когда пельмень унюхаешь
      Ты сидя на диване, бля   От тупизны твоей
      Признаться, я устал
      Стал весь на нервах весь
      И матерится стал   Слова слова слова
      Стал повторять опять
      Чтоб заменить повторами
      Слова на -ять которые!   А ну в Гугл бегом
      И в Википедию!
      Читать про состояния!
      Вернусь - проверю, бля!