Operation conditions (как правильно выбрать значение?)

[Sergeyyyy 0]

Здравствуйте господа форумчане!

У меня возник вопрос с установкой значений давления в параметрах Operation conditions.

1. Что это за давление имеется в виду: Operation pressure(действующее давление)?

2. Из каких соображение значение(Operation pressure) выберается? т.к. в моих граничных условиях на выходе стоит pressure-outlet где уже есть строка в которой необходимо указывать значение давления -Gauge pressure (Датчик давления).

3. В мануале флюента написано что: Р(абсолютное давление) = Р(Operation conditions)+Р(Gauge pressure).

4.Так какие же в результате необходимо проставлять в значения давлений для правильного моделирования процесса и откуда их брать а)Operation conditions? и б)Gauge pressure?

В целом моя задача состоит в моделировании обтекания цилиндра 2D при Re=1.5*10 в 6-й степени.

Модель сетки:

Operation pressure

Gauge pressure

Изменено 31 января 2010 пользователем Sergeyyyy

[Mottle 0]

Operation pressure — это некоторое "опорное" давление. Если оно не нуль, тогда действительно Pabs=P+Pop.

Обычно Operation pressure задают не нулевым в случае малых перепадов давления.

А Gauge Pressure на выходной границе это и есть статическое давление на выходе, которое задается в зависимости от постановки задачи.

[Sergeyyyy 0]

А что значит малые перепады давления(в каких пределах)? (Если можно приведите пример из физики пожалуйста?)

Как я понял, в своей задаче я могу смело принимать Operation pressure равным нулю?

т.к. нет этих перепадов давления в моей расчётной области(аэродинамическая труба) при обтекании цилиндра.

Изменено 31 января 2010 пользователем Sergeyyyy

[Yuri69 1]

А что значит малые перепады давления(в каких пределах)? (Если можно приведите пример из физики пожалуйста?)

Как я понял, в своей задаче я могу смело принимать Operation pressure равным нулю?

т.к. нет этих перепадов давления в моей расчётной области(аэродинамическая труба) при обтекании цилиндра.

Согласно уравнения Бернулли для несжимаемого потока полное давление p0 складывается из статического p и динамического q=ro*V*V/2,

причем величина последнего для воздушного потока относительно мала (так, при V=10м/с q/pa=60Па/100000Па=0.0006).

Поэтому в расчетных делах оперируют не абсолютным, а избыточным давлением p-pa.

Тем самым в вашей задаче за базовое нужно принимать атмосферное давление pa (давление в набегающем потоке).

Изменено 2 февраля 2010 пользователем Yuri69

[Sergeyyyy 0]

Согласно уравнения Бернулли полное давление p0 складывается из статического p и динамического q=ro*V*V/2,

причем величина последнего для воздушного потока относительно мала (так, при V=10м/с q/pa=60Па/100000Па=0.0006).

Поэтому в расчетных делах оперируют не абсолютным, а избыточным давлением p-pa.

Тем самым в вашей задаче за базовое нужно принимать атмосферное давление pa (давление в набегающем потоке).

Спасибо большое за ответы)! И всё таки я хотел бы подвести итог господа).

1) Значит Operating pressure на нашем это есть величина скоростного напора =(плотность)*V*V/2 ?,

2) а Gauge pressure это статическое давление =101325Па? так или нет?.

3) И если скорость моделируемого набегающего потока V имеет такие значения что число маха М>0.1 то для сжимаемых потоков Operating pressure принемается=0?(исходя из мануала FLUENT 6.3)

4) А для всех остальных случаев когда поток сжимаем(при любом числе маха) или несжимаем(но который имеет М<0.1) - величину скоростного напора-Operating pressure необходимо обязательно проставлять?

5) И ещё один вопрос: Каким образом выбирается место положения Operation condition по осям Х и У то есть координаты на расчётной плоскости?

Ведь по идее применительно для моей задачи оно не может лежать в координатах Х=0 и У=0

(т.к. эти координаты соответствуют центру оси цилиндра обтекаемого набегающим потоком, так уж я задал оси координат при построении сетки)

Изменено 1 февраля 2010 пользователем Sergeyyyy

[Sergeyyyy 0]

Ответьте пожалуйста конкретнее что чему соответствует?

1) Operating pressure = динамическое давление = (плотность)*V*V/2 ?,

2) Gauge pressure = статическое давление = Ратм(101325Па)-Р(динамическое)?

или они соответствуют наоборот?.

Изменено 2 февраля 2010 пользователем Sergeyyyy

[Dick 0]

Ответьте пожалуйста конкретнее что чему соответствует?

1) Operating pressure = динамическое давление = (плотность)*V*V/2 ?,

2) Gauge pressure = статическое давление = Ратм(101325Па)-Р(динамическое)?

или они соответствуют наоборот?.

Открываем мануал:

8.14.2 Operating Pressure, Gauge Pressure, and Absolute Pressure

ANSYS FLUENT avoids the problem of roundoff error (discussed in Section 8.14.1) by subtracting the operating pressure (generally a large pressure roughly equal to the average absolute pressure in the flow) from the absolute pressure, and using the result (termed the gauge pressure). The relationship between the operating pressure, gauge pressure, and absolute pressure is shown below. The absolute pressure is simply the sum of the operating pressure and the gauge pressure:

Pabs = Pop + Pgauge (8.14-1)

All pressures that you specify and all pressures computed or reported by ANSYS FLUENT are gauge pressures.

Вам правильно посоветовали разобрать пример из туториала по обтеканию профиля крыла.

В том случае - Pop = 101325 Pa - статическое давление невозмущенного потока, т.е. атмосферное давление. Так задается потому, чтоб оперировать величинами давления не 5 порядка, а величинами типа +- 10...100 Pa.

На выходе Pgauge = 0 Pa, т.е. Pabs = 101325 Pa - давление невозмущенной среды.

Можно задать и Pop=0 Pa, тогда на выходе надо задать Pgauge = 101325 Pa. Плюс не забывайте про инициализацию давления в домене. В CFX, например, давление растекается по домену от выхода (в случае дозвуковых потоков).

[Sergeyyyy 0]

Открываем мануал:

8.14.2 Operating Pressure, Gauge Pressure, and Absolute Pressure

ANSYS FLUENT avoids the problem of roundoff error (discussed in Section 8.14.1) by subtracting the operating pressure (generally a large pressure roughly equal to the average absolute pressure in the flow) from the absolute pressure, and using the result (termed the gauge pressure). The relationship between the operating pressure, gauge pressure, and absolute pressure is shown below. The absolute pressure is simply the sum of the operating pressure and the gauge pressure:

Pabs = Pop + Pgauge (8.14-1)

All pressures that you specify and all pressures computed or reported by ANSYS FLUENT are gauge pressures.

Вам правильно посоветовали разобрать пример из туториала по обтеканию профиля крыла.

В том случае - Pop = 101325 Pa - статическое давление невозмущенного потока, т.е. атмосферное давление. Так задается потому, чтоб оперировать величинами давления не 5 порядка, а величинами типа +- 10...100 Pa.

На выходе Pgauge = 0 Pa, т.е. Pabs = 101325 Pa - давление невозмущенной среды.

Можно задать и Pop=0 Pa, тогда на выходе надо задать Pgauge = 101325 Pa. Плюс не забывайте про инициализацию давления в домене. В CFX, например, давление растекается по домену от выхода (в случае дозвуковых потоков).

Но ведь не может ведь на самом деле физически давление на выходе равняться Pg=0Па.?

Изменено 3 февраля 2010 пользователем Sergeyyyy

[Dick 0]

Но ведь не может ведь на самом деле физически давление на выходе равняться Pg=0Па.?

Pabs = Pop + Pgauge

[Sergeyyyy 0]

Pabs = Pop + Pgauge

Тоесть по вашему получается для любой задачи это стандартная установка Pop=101325Па и на выходе Pgau=0Па?

Добрый день, Сергей.

Посмотрите Тюториал, пример по обтеканию профиля крыла,

сравните с другими примерами, какие там установки Operating pressure.

Там написано, что Operating pressure это meaningful mean value,

т.е. средний фон давления, как у Вас в лаборатории.

Попробуйте посчитать, оставив координаты X и Y по умолчанию,

как есть, т.е. нулевые и сравните с другим вариантом, когда координаты X и Y

выбраны в той области, где ожидается наименьшее возмущение давления.

Если задача не сложная, то различия в решении не найдете.

С уважением, Герман

А по какой формуле считается meaningful mean value pressure?

[Dick 0]

Тоесть по вашему получается для любой задачи это стандартная установка Pop=101325Па и на выходе Pgau=0Па?

.....

А по какой формуле считается meaningful mean value pressure?

Перечитайте еще раз все посты в этой ветке.

В том случае - Pop = 101325 Pa - статическое давление невозмущенного потока, т.е. атмосферное давление. Так задается потому, чтоб оперировать величинами давления не 5 порядка, а величинами типа +- 10...100 Pa.

На выходе Pgauge = 0 Pa, т.е. Pabs = 101325 Pa - давление невозмущенной среды.

Можно задать и Pop=0 Pa, тогда на выходе надо задать Pgauge = 101325 Pa.

В обоих случаях будет Pabs = 101325Pa - стат. давление невозмущенного воздушного потока при Т=20 градусов.

Но во флюэнте:

All pressures that you specify and all pressures computed or reported by ANSYS FLUENT are gauge pressures.

Поэтому в постпроцессоре при отображении давления в 1 случае будут отображаться величины типа +- 100 Па, а во 2 случае - 100200..104000 Па и могут возникнуть ошибки округлений.

meaningful mean value,

т.е. средний фон давления, как у Вас в лаборатории

Или другими словами - статическое давление невозмущенного потока, атмосферное давление. Считать его не надо.

[Sergeyyyy 0]

А в каких случаях необходимо задавать Gauge Pressure не равным 0 ?

[Dick 0]

А в каких случаях необходимо задавать Gauge Pressure не равным 0 ?

Если на входе 0, а на выходе не 0, то будет перепад давления.

Если на входе давление не указывается, то на выходе все равно что писать, главное чтоб было нужное Pabs, те самые 101325 в нашем случае или другое в зависимости от задачи

[Sergeyyyy 0]

Если на входе 0, а на выходе не 0, то будет перепад давления.

Если на входе давление не указывается, то на выходе все равно что писать, главное чтоб было нужное Pabs, те самые 101325 в нашем случае или другое в зависимости от задачи

То есть я могу указать например Pop = 100000 а Pg =1325 и такой вариант подойдёт независимо от скорости набегающего потока?

Изменено 4 февраля 2010 пользователем Sergeyyyy

[Dick 0]

То есть я могу указать например Pop = 100000 а Pg =1325 и такой вариант подойдёт независимо от скорости набегающего потока?

Можно и так, физически ничего не изменится, но вот смысла в таком задании я не вижу. Если задавать Pop=101325, Pgauge=0 то в этом случае получившееся давление со знаком минус - будет разрежение, а со знаком плюс - сжатие. Другими словами - так удобнее.

[Sergeyyyy 0]

Можно и так, физически ничего не изменится, но вот смысла в таком задании я не вижу. Если задавать Pop=101325, Pgauge=0 то в этом случае получившееся давление со знаком минус - будет разрежение, а со знаком плюс - сжатие. Другими словами - так удобнее.

Спасибо за ответы теперь с Рop разобрался.

А вот чем отличается Pg_total от Pабс? если задавать на входе давление.

Изменено 4 февраля 2010 пользователем Sergeyyyy

[Dick 0]

Спасибо за ответы теперь с Рop разобрался.

А вот чем отличается Pg_total от Pабс? если задавать на входе давление.

Это полное давление (давление торможения, не статическое давление), из него пересчитывается скорость. Изучайте матчасть в мануале.

[Sergeyyyy 0]

Это полное давление (давление торможения, не статическое давление), из него пересчитывается скорость. Изучайте матчасть в мануале.

Тоесть в задаче Ptotal_gauge = не может быть больше 101325па? так как Ptotal_gauge=Динамическое давление + Статическое давление?

(а при v=0. динамическое давление =0, статическое давление будет = давлению невозмущённого потока при t = 20 С).