Рассудите

[Вит 0]

Было необходимо решить следующую задачу: ламинарное течение(интересуют результаты именно ламинарного течения)

вязкой несжимаемой жидкости(в данном случае вода: плотность 998.2 кг/м, вязкость 1.308e-3 кг/м*сек),

возникшее в результате большого перепада давлений поперёк тонкой “плоской” трубы длины l и высоты 2h.

Необходимо определить установившееся распределение скоростей как функции высоты “плоской” трубы.

Геометрические параметры: l= 0.05 м; h=0.0005 м.

Нагрузки: слева давление 20*10^6 Па, справа давление 10^5 Па.

На верхней и нижней границах условие прилипания.

Сетка 20 на 200

Результаты сравниваются с законом Гагена-Пуазейля.

Вознкик вопрос в правильности резултатов Flotranа.

То есть есть 2 варианта:

1) Рассчёт Flotran ошибочен. Тут возможны 2 варианта

а)Flotran не справился с решение и выдал какие-то "придуманные" данные.

б)Я что то не так сделал. Либо нужно было использовать другой решатель(не по умолчанию), либо другую сетку, либо другую релаксацию и тому подобное.

2) Результаты Flotran-расчёта правильные. Тогда какая теория подойдёт к данной задаче, при помощи которой можно объяснить результаты.

Ещё неясность почему в эпюре скоростей в центре потока , допустим, не прямая линия, что более правдоподобно, а небольшой прогиб внутрь.

Что за давления выдают эти команды. Точнее смысл этих давлений.

plnsol,ptot

plnsol,pres

Результаты расчёта.

VX (m/sec) | POISEUL | ANSYS | RATIO | ERROR

0.00000 0.000000 0.0000 0.000 0.000

0.00005 7262.996942 595.1722 0.082 0.918

0.00010 13761.467890 736.1341 0.053 0.947

0.00015 19495.412844 754.8177 0.039 0.961

0.00020 24464.831804 751.8608 0.031 0.969

0.00025 28669.724771 748.3297 0.026 0.974

0.00030 32110.091743 745.6525 0.023 0.977

0.00035 34785.932722 743.9174 0.021 0.979

0.00040 36697.247706 742.7984 0.020 0.980

0.00045 37844.036697 742.1815 0.020 0.980

0.00050 38226.299694 741.9692 0.019 0.981

0.00055 37844.036697 742.1379 0.020 0.980

0.00060 36697.247706 742.7023 0.020 0.980

0.00065 34785.932722 743.7481 0.021 0.979

0.00070 32110.091743 745.3770 0.023 0.977

0.00075 28669.724771 747.8935 0.026 0.974

0.00080 24464.831804 751.1891 0.031 0.969

0.00085 19495.412844 753.8092 0.039 0.961

0.00090 13761.467890 734.7608 0.053 0.947

0.00095 7262.996942 593.8770 0.082 0.918

0.00100 0.000000 0.0000 0.000 0.000

Программа

JPGPRF,500,100,1

/SHOW,JPEG

/TITLE, Truba, PLANE FLOW

/PREP7

smrt,off

FDENS = 998.2

FVISC = 1.308e-3

PRESL=0.2e+8

PRESR=0

l=5e-2

h=5e-4

DX=200

DY=20

ET,1,FLUID141

FLDATA,NOMI,DENS,FDENS

FLDATA,NOMI,VISC,FVISC

K,1,0

K,2,l

K,3,l,2*h

K,4, 0.,2*h

L,1,2

LESIZE,1,,,DX

L,2,3

LESIZE,2,,,DY

L,3,4

LESIZE,3,,,DX

L,4,1

LESIZE,4,,,DY

A,1,2,3,4

AMESH,1

LSEL,S,LINE,,4

NSLL,S,1

D,ALL,VY

D,ALL,PRES,PRESL

LSEL,S,LINE,,2

NSLL,S,1

D,ALL,VY

D,ALL,PRES,PRESR

LSEL,S,LINE,,1,3,2

NSLL,S,1

D,ALL,VX,,,,,VY

LSEL,S,LINE,,ALL

NSEL,S,NODE,,ALL

NSEL,S,LOC,X,l

NSEL,R,LOC,Y, 0.

*GET,NOD1,NDMX

NSEL,S,LOC,X,l

NSEL,R,LOC,Y, 2*h

*GET,NOD2,NDMX

NSEL,ALL

Nplot,0

FINISH

/SOLU

/OUT,SCRATCH

FLDATA,ITER,EXEC,1000

FLDATA,SOLU,FLOW,T

FLDATA,PROT,VISC,CONSTANT

FLDATA,PROT,DENS,CONSTANT

FLDATA34,MIR,MOME,0.2,

SOLVE

/OUT

FINISH

/POST1

SET,LAST

/EDGE,1,0

PATH,VXX,2,,48

PPATH,1,NOD1

PPATH,2,NOD2

PDEF,VX,V,X

PRPATH,VX

/AXLAB,Y,VELOCITY

PLPATH,VX

/AUTO,ALL

/VIEW,1,,,1

/ANG,1

ALLSEL

/PBC,ALL,1

EPLOT

/PBC,ALL,0

/Title, Flotran: VELOCITY

PLNSOL,VX

/EDGE,1,1

/Title, Flotran: VELOCITY VECT

PLVECT,V

/EDGE,1,0

/Title, Flotran: Streamlines

plnsol,strm

/EDGE,1,0

/Title, Flotran: PRESSURE

plnsol,pres

!/EDGE,1,0

!/Title, Flotran: PRESSURE

!plnsol,ptot

PLCONV,ALL

*DO,i,2,DY

LSEL,S,LINE,,ALL

NSEL,S,NODE,,ALL

NSEL,S,LOC,X,l

NSEL,R,LOC,Y,(i-1)*2*h/DY

*GET,NOD1,NDMX

*GET,CY1,NODE,NOD1,LOC,Y

VT1=(PRESL-PRESR)*(h*h-(h-CY1)*(h-CY1))/(2*FVISC*l)

*GET,VP1,NODE,NOD1,V,X

*VFILL,VALUE(i,1),DATA,CY1

*VFILL,VALUE(i,2),DATA,VT1

*VFILL,VALUE(i,3),DATA,VP1

*VFILL,VALUE(i,4),DATA,ABS(VP1/VT1)

*VFILL,VALUE(i,5),DATA,ABS((VT1-VP1)/VT1)

*ENDDO

FINISH

/DELETE,SCRATCH

/OUT,TRUBA,vrt

/COM,------------------------ TRUBA RESULTS -------------------

/COM,

/COM,

/COM,VX (m/sec) | POISEUL | ANSYS | RATIO | RATIO1

/COM,

*VWRITE,VALUE(1,1),VALUE(1,2),VALUE(1,3),VALUE(1,4),VALUE(1,5)

(1X,F12.4,' ',F15.6,' ',F12.4,' ',1F5.3,' ',1F5.3)

/COM,-----------------------------------------------------------

/OUT

FINISH

[AnpilovVN 1]

Уважаемый "Вит",

С версии 8.1 в ANSYS - Flotran будет заменен на CFX.

Так что изучать Flotran не имеет смысла - этот модуль "закрывают" совсем.

Если будут вопросы - пишите на адрес info@cadfem.ru

С уважением Анпилов В.Н.

www.cadfem.ru

info@cadfem.ru

[Вит 0]

Вопрос не в том изучяать его или нет. В принципе он в моей задаче и не мог помочь(это не та задача, которая описана здесь). Но всё же на начальном этапе была решена описанная выше задача. Возникли разногласия по поводу правдоподобности уже полученных результатов, поэтому я и поросил помоши у посетителей данного форума.

[Вит 0]

Неужели никто не сможет помочь?

[Вит 0]

Самое печальное, что если при сетке 20 на 200 увеличить число глобалных итераций до 4000, то результаты вырастут почти в 2 раза. Подскажите пожалуйста как правильно посчитать эту задачу?

Результаты:

0.0000 0.000000 0.0000 0.000 0.000

0.0000 7262.996942 769.6693 0.106 0.894

0.0001 13761.467890 1083.2873 0.079 0.921

0.0002 19495.412844 1178.3007 0.060 0.940

0.0002 24464.831804 1192.8050 0.049 0.951

0.0003 28669.724771 1186.8377 0.041 0.959

0.0003 32110.091743 1178.8153 0.037 0.963

0.0003 34785.932722 1172.7030 0.034 0.966

0.0004 36697.247706 1168.7045 0.032 0.968

0.0004 37844.036697 1166.4775 0.031 0.969

0.0005 38226.299694 1165.7363 0.030 0.970

0.0005 37844.036697 1166.3836 0.031 0.969

0.0006 36697.247706 1168.4948 0.032 0.968

0.0007 34785.932722 1172.3305 0.034 0.966

0.0007 32110.091743 1178.2010 0.037 0.963

0.0007 28669.724771 1185.8630 0.041 0.959

0.0008 24464.831804 1191.3240 0.049 0.951

0.0009 19495.412844 1176.2059 0.060 0.940

0.0009 13761.467890 1080.7435 0.079 0.921

0.0010 7262.996942 767.5379 0.106 0.894

0.0000 0.000000 0.0000 0.000 0.000

[Miki 3]

самый нормальный способ посчитать задачу

это забыть про flotran, что бы Вам ни говорили его сторонники,

и воспользоваться нормальным cfd пакетом

тем более вы собрались решать что то более сложное,

уж на ламинарной модели результаты должны сходиться вполне нормально

[Вит 0]

Модель то я использую ламинарную, а вот перепад давлений достаточно большой. Для начала решил попробовать пакет, который удалось установить. (Star-cd никак не получается поставить). По идее эту задачу, ну скажем не точно, но приближённо Flotran должен был решить.

Так вот для понимания работы с такого рода пакетами интересно узнать что я не так делаю. Ведь такая же ситуация можеть возникнуть и при решении задач с использованием других пакетов. Там есть возможность по разному дискретезировать уравнения, использовать разные решатели, задават другую сетку, расслабления и так далее. Хотя с другой стороны, как мне кажется это может повлиять только на точность решения в несколько процентов. Но уж не в несколько раз. То есть если добиться результат не удаётся при таких установках, то скорее всего и не получиться при других.

Либо я хочу узнать достоверно, что при любых моих усилиях в этом пакете я не смогу решить такую задачу.

[Miki 3]

я не являюсь спецом по flotran-у

но скажу сразу что решая сfd задачи на перепадах давления,

(а не задавая расход и давление) вы априори получаете плохую сходимость

даже в ламинарных потоках, ситуация исправляется лишь при задании начальных условий, к примеру по скорости.

мой совет скачайте демо версию flowvision и попробуйте решить подобную задачу там

Удачи

[Вит 0]

Только к сожалению, чтобы получить демо версию слишком уж много информации нужно указать о себе. И есть какие то льготные условия, которые можно узнать опять же после указания информаци о себе.

[Miki 3]

ну что тут можно сказать уважаемый Вит

перефразируя известное

если Магомет не идет к горе

то гора к нему уж никак не подойдет

и все же Удачи

[NAKAN 0]

Могу посоветовать Виту довести решение до сходимости. Считал задачи с ламинарным течением во Flotrane. Очень тяжело сходятся - иногда переваливало и за 20000 итераций. Довольно близко к проверяемому результату получается, когда монитор сходимости по давлению показывает 10е-6 и менее. Правильно замечено, что с увеличением числа глобальных итераций решение идет к требуемой цифре.