Ещё одна заморочка во Fluent.

[Mocus 0]

Расчитываю канал с длинной 600 мм и переменной шириной. Задаю на входе Pressure Inlet = 0.4 atm. На выходе - Pressure Outlet = 0 atm. Выполняю расчёт, захожу в Report->Surface Integrals->Area-Weighted Average, Выбираю Pressure, Static Pressure для входа и выхода. Пишет

in - 0.34057816 атм

out - 0 атм

Но как может быть in = 0.34 атмосферы, если я его задал граничными условиями 0.4 атм ??

Или я чего-то не понимаю ?

[Egorov M.M. 0]

Ещё одна заморочка во Fluent.

Граничное условие Pressure Inlet - это полное давление на входе, которое естественно не равно выводимому вами статическому давлению...

[Mocus 0]

Чего-то я опять не понимаю... Бред какой-то

Взял канал круглого сечения диаметром 2мм и длинной 200мм. Задал граничные условия:

вход->Pressure Inlet = 0.3 atm, Интенсивность турбулезации 10%, Гидравлический даметр 0.002

Выход->Pressure Outlet = 0 atm, Интенсивность турбулезации 10%, Гидравлический даметр 0.002

Прорешал, получил скорость Report->Surface Integrals->Area-Weighted->Velocity->Velocity Magnitude:

на входе = 0,5362 м/с , на выходе = 2,552 м/с.

После этого взял формулу Блазиуса :

"дельта p" = ("кси" * L * w * "ро") / (2 * d) , где

"кси" = 0.3164/(Re)^0.25 - безразмерный коэффициент для турбулентного режима течения жидкости;

L - линна канала, м ;

w – скорость течения жидкости в канале, м/с;

"ро" - удельная плотность воды, кг/м3;

d – эквивалентный диаметр канала, м;

Вытащил из этой формулы скорость :

w = [ (2 * "дельта p" * d * (d/"ню")^0,25) / (0.3164 * "ро" * L) ]^(4/7)

Посчитал, получилось w = 1.6045 м/с.

А теперь на входе канала задал Velocity Inlet = 1.6045 м/с, Интенсивность турбулезации 10%, Гидравлический даметр 0.002

Просчитал, получилось:

w.вых = 1.573 м/с,

Report->Surface Integrals->Area-Weighted->Pressure->Total Pressure:

P.вх= 0.00787 атм,

P.вых = 0.01268 атм.

Какие-то странные числа, не так ли ? :):)

А потом задал на входе скорость = 2.552 м/с, получилось:

w.вых = 2.5027506 м/с,

P.вх = 0.0659 атм,

P.вых = 0.0321 атм.

Я уж даже и не знаю, что думать... Бред какой-то..

[Miki 3]

Прорешал, получил скорость Report->Surface Integrals->Area-Weighted->Velocity->Velocity Magnitude:

на входе = 0,5362 м/с , на выходе = 2,552 м/с.

"ро" - удельная плотность воды, кг/м3;

ай яй яй молодой человек, как же так можно ?

вдумайтесь, у Вас течет вода , жидкость несжимаемая (практически)

как может тогда скорость на входе, отличаться от скорости на выходе из-за перепада давлений 0,3 атм ??

меряйте расходы, так точнее

[Mocus 0]

Типа съязвил ? Я в курсе, что вода несжимаемая. И что скорость должна быть = const.

[Miki 3]

может я чего то не понимаю ??

но если человек пишет типа: - не пойму чего за фигня и т.д.

значит он не разобрался.

раз в курсе что плотность не должна меняться, залей продольное сечение плотностью , по заливке меняется ? значит возможно свойства среды не так задал.

уровень давления проверял ? Pressure Reference ? может у тебя там такое давление, что и вода сжимается ?

кроме того ты наверняка считал до сходимости по Residual (RMS) и наверняка до стандарта 10-4 ?

а ты абсолютные невязки смотрел ? imbalance ?

у меня есть куча задач где по RMS достигнута точность меньше 10-4 , а абсолютные невязки под 50%

добавляй в параметры сходимости imbalance и решай дальше

а сетка нормальная ? в поперечнике трубки ячеек достаточно ?

например до сих пор встречаются люди, которые подвержены стереотипу " раз маленькое устройство значит и сетка маленькая "

В любом случае, выкладывай больше информации о задаче и тогда получишь более точный ответ

[gsy 0]

Задайте на входе нормальную компоненту скорости, а на выходе статическое давление, равное нулю. Постоянство расхода будет обеспечено. С перепадом давления могут быть небольшие отличия от формулы Блазиуса, но это детали.

[Mocus 0]

==>Miki

может я чего то не понимаю ??

но если человек пишет типа: - не пойму чего за фигня и т.д.

значит он не разобрался.

Точно ! Не разобрался :)

раз в курсе что плотность не должна меняться, залей продольное сечение плотностью , по заливке меняется ? значит возможно свойства среды не так задал.

Эээ... Не понял.

уровень давления проверял ? Pressure Reference ? может у тебя там такое давление, что и вода сжимается ?

:):) Повторяю :

вход->Pressure Inlet = 0.3 atm; Выход->Pressure Outlet = 0 atm.

Давление изменяется линейно по длинне канала. Интересно, где там сжимается вода ? :):)

кроме того ты наверняка считал до сходимости по Residual (RMS) и наверняка до стандарта 10-4 ?

Ну... Да. Но согласись, что разница между скоростью при расчёте флюентом w=2,552 м/с и при расчёте по формулам w = 1.6045 м/с ну никак не 10-4 ? :):)

а ты абсолютные невязки смотрел ? imbalance ?

Ээээ... А это как ? :) А Imbalance - это что ? Rport->Fluxes ? Тоггда Mass Flow Rate :

zone 7 (in): 0.0020180242

zone 6 (out): -0.0020180328

net mass-flow: -8.6147338e-09

у меня есть куча задач где по RMS достигнута точность меньше 10-4 , а абсолютные невязки под 50%

добавляй в параметры сходимости imbalance и решай дальше

У меня самая банальная задача. Просто труба 2х200 мм. ничего особенного. Вряд ли там могут возникнуть какие-то проблемы.

а сетка нормальная ? в поперечнике трубки ячеек достаточно ?

Да. С моей точки зрения вполне приличная.

например до сих пор встречаются люди, которые подвержены стереотипу " раз маленькое устройство значит и сетка маленькая "

Я к ним не отношусь :)

В любом случае, выкладывай больше информации о задаче и тогда получишь более точный ответ

Ну... Как бы, куда уж больше-то ???

==>gsy

Нифигасебе "небольшие отличия"...

Исправление. У меня там "описка". Там в самом начале, где

Прорешал, получил скорость Report->Surface Integrals->Area-Weighted->Velocity->Velocity Magnitude:

на входе = 0,5362 м/с , на выходе = 2,552 м/с.

на самом деле скорость на входе 2.5362, а не 0,.. :)

[gsy 0]

Ну, вот видите. Разница между скоростью на входе и выходе составила 0.6%. По формуле Блазиуса перепад давления при скорости 2.5 м/с будет всего ~21 н/м2. Не задавайте на входе давление, а задайте скорость и Вы получите что-то близкое этой величине. Отличия связаны с применением функции "стенки", которая несколько искажает результат на начальном участке трубы.

Мне вот интересно другое. Кто придумал первым задавать в качестве граничных условий полное давление на входе. Во-первых, мы имеем здесь нарушение закона Паскаля для внешней области(атмосфера), а во-вторых, нет такого уравнения для данной зависимой переменной. А раз нет переменной, то и граничного условия тоже быть не должно.

[Egorov M.M. 0]

Mocus

Взял канал круглого сечения диаметром 2мм и длинной 200мм. Задал граничные условия:

вход->Pressure Inlet = 0.3 atm, Интенсивность турбулезации 10%, Гидравлический даметр 0.002

Выход->Pressure Outlet = 0 atm, Интенсивность турбулезации 10%, Гидравлический даметр 0.002

Посоветовал бы обратить внимание на то, что в данном случае у вас перепад давления не 0.3 атмосферы, т.к.

Pressure Inlet - полное давление на входе.

Pressure Outlet - статическое давление на выходе.

В общем я согласен с gsy по поводу постановки решения для конкретно данной задачи.

Рационально использовать следующие граничные условия:

Вход: Velocity Inlet

Выход: Pressure Outlet или Outflow (так как там нет обратных течений я бы выбрал Outflow).

По поводу турбулентной интенсивности потока, я бы ее оценил по эмпирической формуле приведенной в документации к FLUENT`у (формула представлена в виде функции от Re).

Если вы используете пристеночные функции, то добейтесь для сетки y+=30, думаю, что для трубы это не так сложно .

И еще один момент, который уже упомянул gsy: На входе вы задаете равномерное поле скоростей, а формула Блазиуса относится к течению с уже сформировавшемся турбулентным профилем скорости.

Поэтому в качестве контрольного входного сечения необходимо брать сечение расположенное приблизительно на удаление в 20 диаметров трубы (посмотрите идельчика, там про длину установления потока написано более подробно), а в качестве выходного можно брать и непосредственно выход.

Относительно топологии расчетной сетки посоветовал бы выбрать, что-то наподобее той, что расположена ниже...

gsy

А раз нет переменной, то и граничного условия тоже быть не должно.

Раз в коммерческом продукте предоставлено граничное условие, то в нем реализован метод решения с данным условием, а если так, то оно быть должно...

Изменено 3 июня 2004 пользователем Egorov M.M.

[Mocus 0]

Посыпаю голову пеплом...

В формуле Блазиуса я перепутал коэффициент Ню. Он там не 0,001003, а 1,006Е-06 для воды при t=20 C...

И действительно... Если взять скорость w%3

[Mocus 0]

Прошлое сообщение не прошло... Глюканула сетка :) Вот новое:

Нельзя на выходе ставить Outflow. Потомучто тогда давление на выходе может запросто быть ниже атмосферного, как у меня :)

Я взял ту же трубу. На входе Velocity Inlet 2,5 м/сек, на выходе Outflow. И вот какое я получил распределение давления:

P(in) = 0.029066748 атм.

P(x=0.1) = -0.10494367 атм.

P(out, x=0,2) = -0.23477193 атм.

Но у меня-то по условию должно быть P(out) = 0 :) так что Outflow не катит !

И ещё... Пропала сходимость.

Но всё равно не понимаю, как оно считает. Взял перепад давления между серединой трубы и концом, дабы исключить начальный участок...

На входе задана скорость 2,5 м/сек, на выходе Pressure Outlet = 0.

В итоге

(in) = 0.29201808 атм.

P(x=0.1) = 0.16019138 атм.

P(out, x=0,2) = 0.033255873 атм.

Получается dP(x=0,1 ; x=0,2) = 0.126936 атм.

А если считать по формуле Блазиуса, то для скорости w=2,5 м/сек и длинны канала 0,1 м, перепад давления должен быть = 0,058 атм.

В то же время, если в формулу Блазиуса подставить перепад давления из Fluent'а = 0.126936 атм, получается скорость должны быть = 3,911 м/с вместо заданных 2,5 м/с.

Люди... Как же так ? Вот многие здесь считают на Fluent'е и верят полученым результатам. Но стоило их проверить на простейшей задаче - и вот какая муть получилась.

Ну и что дальше ? Продолжать слепо верить полученным данным или попытаться разобраться ? Похоже, что одному мне с этой проблемой не справиться. Прошу поддержки.

[Egorov M.M. 0]

Но у меня-то по условию должно быть P(out) = 0 :) так что Outflow не катит !

Давление при решении - величина относительная, т.е. при моделировании оперируется избыточное давление, при решении задачи вы ищите перепад давления, так что не вижу обоснований выражения не катит...

И ещё... Пропала сходимость.

Покажите расчетную сетку, на которой вы считаете, может в этом проблема? Кстати Re в вашей задаче величина порядка 5000, задумайтесь может в этом случае необходимо использовать низкорейнольдсовую модель турбулентности, а если так следует разузнать о том, какие сетки требуют данные модели...

Люди... Как же так ? Вот многие здесь считают на Fluent'е и верят полученым результатам. Но стоило их проверить на простейшей задаче - и вот какая муть получилась.

Поверте продукты такого уровня, как FLUENT, STAR-CD, CFX, с соответствующими расценками, решают такие прастейшие задачи....

на мой взгляд - это очевидно

Читайте документацию, побольше теории, немного терпения - и я уверен подобные задачки вы будете щелкать на

считают на Fluent'е и верят полученым результатам

Значит у них решены интересующие их задачи, которые сопоставлены с экспериментальными данными, и по моему продуктам с такими ценами никто слепо верить не будет

С пожеланием успехов,

и уважением

Егоров Максим

[gsy 0]

Здравствуйте Mocus!

200% ошибки - это чересчур! А первые узлы от стенки лежат в логарифмической зоне? Сколько там Y+?

Fluent'a у нас нет, поэтому ради любопытства посчитаю на SWIFTe, скажу что получилось.

С уважением,

gsy

[Mocus 0]

Хорошо... Пускай прошлые разы не сходлись из-за того, что скорость была низкая, значит ужно было использовать низкоРенольдсовскую модель, а я решал на стандартной...

Но я взял скорость на входе 10 м/с, т.е. Re=~2*10^4.

Взял 2 сечения в трубе при x=0,05 м и x=0,15 м для того, чтобы избежать влияния начального участка.

Результат тот же :) Скорость в обоих сечениях равна ровно 10 м/с. Перепад давления между сечениями составляет 0,9007 атм. Что по формуле Блазиуса даёт скорость 11,83 м/сек.

Ради прикола заменил Pressure Outlet на Outflow. Результат тот же. Перепад давления 0,9007 атм, что по Блазиусу даёт 11,98 м,сек. А по Fluent'у скорость 10 м/с в каждом сечении.

Я не знаю, что думать :)

[ossipov 0]

Прежде всего у Вас в формуле Блазиуса

"дельта p" = ("кси" * L * w * "ро") / (2 * d) , где

должен стоять w^2, а не w.