расчет сопла Лаваля

[HFL 34]

Ну мы считаем не до невязок, а до определенного этапа в физическом процессе. Как показала практика на нашей решалке, основное время расчета занимает процесс формирования струи во внешнем пространстве.

В приведённой предыдущим оратором задаче от струи один лямбда-скачёк с диском Маха :) Даже первой бочки там не формируется, заканчивается расчётная область. Если снимаются только тяговые характеристики сопла то по идее струя там не особо нужна, только чтобы параметры в отрывной зоне более или менее соответствовали экспериментальным.

Струйные задачи это немного другая история (хотя и связанная), там зона смешения может во первых формироваться относительно долго а во вторых может быть существенно нестационарной. Вы cкорее всего считаете до формирования внутренней структуры ядра сверхзвуковой струи.

PS: Кстати для красоты я бы "залакировал" решение под конец чуть меньшим Курантом.

На поле чисел Маха численная дисперсия (эффект Гиббса) за диском Маха нетренированному глазу конечно не видна но если построить просто графики то она станет заметна :)

[a_schelyaev 366]

Да у них там и так CFL=1.

На поле чисел Маха численная дисперсия (эффект Гиббса) за диском Маха нетренированному глазу конечно не видна но если построить просто графики то она станет заметна :)

Народ, постройте нам график по интересующей коллегу переменной.

[ksitdikov 0]

Вот собственно график:

Чего то не знаю) Скоро окончание работ по плану и сдача диплома на рецензию, а у меня ни то ни се. Нынче опять не похоже на то что было, но это было построено при условии НУ как в камере.

При КФЛ=5 расчет уже валится.

Даже первой бочки там не формируется

Может я не туда влез, и может скажу что то не то, но разве бочки не формируются при недорасширении? Насколько я знаю недорасширенная струя продолжает расширяться в пространстве и сжимается под действием атмосферного. Как то вроде так.

Ну там по идее копейки будут.

И все же хотелось бы знать их и какие силу будут действовать на стенки.

Обычно решается трансциндентное уравнение где из текущей площади проходного сечения сопла вытягивают либо Мах либо лямбду а всё остальное уже строят по лямбде/Маху

На самом деле ничего сложного. Если написан файл расчета в маткаде, то дело 5 мин.

Или можно будет (в обновлении доступно) задать табличное распределение

А когда твердые частицы добавят? Как было в версии 2

Ну вообще-то, это практически единственный путь для решения этой задачи в такой постановке

Я задавал на входе рост давления: if (t<0.0005;102400+102400/0.0005*t ;204800)

Вроде все прокомментировал =)

Изменено 5 мая 2012 пользователем ksitdikov

[HFL 34]

Может я не туда влез, и может скажу что то не то, но разве бочки не формируются при недорасширении? Насколько я знаю недорасширенная струя продолжает расширяться в пространстве и сжимается под действием атмосферного. Как то вроде так.

Тут скорее терминологический диссонанс в русскоязычной и англоязычной литературе :)

В англоязычной литературе обычно говорят "diamond shock" (что я cобственно и имел ввиду)

Дело в том что сверхзвуковая струя по своей природе тормозится в системе косых (забудем на время про диск Маха :)) скачков ("diamond shocks")

А "бочки" это уже следствие внутренней структуры струи, давление внутри которой имеет также периодическую структуру. Образование "бочек" например хорошо видно на рисунке 11 приведённой статьи при степени расширения в сопле по давлению (Nozzle Pressure Ratio, NPR=3.41) где струя явно перерасширена и даже наблюдается начало отрыва.

А вот при NRP=2 газ в сопле почти полность тормозится на диске Маха (прямой скачёк) и судя по всему далее становится дозвуковой, поэтому в струе не наблюдается ни УВ ни соответственно "бочек"

На самом деле ничего сложного. Если написан файл расчета в маткаде, то дело 5 мин.

Разумеется ничего сложного в этом нет. Но было бы проще если бы существовали соответствующие встроенные функции (в своих внутренних кодах мы используем нечто подобное со времён царя гороха)

PS: Касательно НУ для более быстрого получения стационарной точки отрыва.

Задайте условия камеры не до критики а до среза сопла

PPS: Кстати у вас на рисунке поле для числа Маха а график для давления :)

Изменено 5 мая 2012 пользователем HFL

[HFL 34]

Да у них там и так CFL=1.

Народ, постройте нам график по интересующей коллегу переменной.

Хоть переменная и не та но эффект присутствует

Что при CFL=5 немудрено, автор спешит

[ksitdikov 0]

На поле чисел Маха

Как не та? Мах нужен ведь был. Разве нет?

А график я отзеркалил вниз. =)

Изменено 5 мая 2012 пользователем ksitdikov

[HFL 34]

Как не та? Мах нужен ведь был. Разве нет?

А график я отзеркалил вниз. =)

Ну тогда понятно :) А то я смотрю график падает вниз по течению в сопле :)

Изменено 5 мая 2012 пользователем HFL

[ilang 0]

Спасибо за советы, я тут в эти дни поэкспериментировала ещё.

1) Я специально ставила ну в пространстве такие, потому что ,если ставить маленькое давление, то задача сразу разваливается и получаются картинки, как в приложении(рис 1). А, когда я ставила высокое давление, оно вроде начинает потом преобразовываться в то, что нужно ,хотя на сфере почему-то не получилось давление0 и температура выше. Картинки тоже прилагаю.(рис.2)

2) Решила поэкспериментировать с сеткой, сдела другую сетку с помощью адаптации. И случилась очень странная вещь..сначала задачка начала принимать более-менее правильное решение(распределения величин были как на рисунке 2..затем я ушла из дома..прихожу..а на 5000 задача совсем развалилась и получилось что-то похожее на рисунок 1.Сейчас просто не могу скинуть картинки, потому что уже перезапустила решалку.

+ ещё я поменяла температуру в форкамере на 300К, как мне научрук указал.=)

3) ПРи введении слоя 'сечение расчетной сетки' у меня сразу вырубается Flow Vision, выдается соообщение "Flow Vision had stop working". Происходит это при незапущенном на расчет солвере.

Это ОК, если оно так.

Тут, вероятно, косяк. Я вижу на первой картинке скорость на границе не нулевая, что говорит о том, что параметры НУ и ГУ-сфера-выход различны. Скорость должна расти от сопла, а не от выхода расчетного домена.

Ячеек становится две. Другое дело, что в версии, которая у вас, насколько я понял, есть косяк с заполнением, которое происходит до деления геометрией. В итоге заполняются внешняя и внутренняя. Поэтому пристеночная адаптация 1го уровня не повредит.

чем мельче ячейка, тем меньше шаг по времени, тем дольше будет считать.

чем выше становится скорость, тем меньше шаг по времени, тем ...

Адаптация делается 3х-мерная (из 1й ячейки получается 8) , поэтому стоит адаптации (уровнями) избегать. Лучше сделать базовую сетку адекватную.

Если чего не путаю, что уже в вашей версии есть переменная "явный шаг по времени"**. Слой по ней покажет ячейки, в которых требуется самый мелкий шаг по времени, т.е. ячейки, которые "тормозят" счет.

** - как и слайд с конференции, не без моего участия появилась :)

судя по картинкам - в целом, путь верный (за исключением нестыковки ГУ и НУ на границе сферы)

ответил выше. добавлю, что из-за сверхзвука множитель CFL поднимать не получится, как это делают на дозвуке. Максимум, что мне удавалось, на почти сошедшемся решении ставить CFL=1.5 - 2.

впервые вижу такое... вводите на каком объекте? солвер в этот момент считает или стоит?

мааааленький параллелепипед в препроцессоре в нужной точке. на нем характеристику (например, скорость на оси на срезе сопла).

на вкладке "солвер" - условия останова - пользовательские величины - создаете критерий на основе этой характеристики и выбираете "f среднее по объему". Всё. Теперь в статусе будет этот график (мануал - 8.1.11.2 График).

[Bonusfrag 104]

Спасибо за советы, я тут в эти дни поэкспериментировала ещё.

У меня на версии, которая, видимо, у вас как раз и установлена, сопло на очень мелкой сетке валилось на CFL=1.

Причем, это было менее экстремальное сопло. И оно нормально считалось до какого-то момента.

Единственный вариант, который я нашел, считать с CFL < 0.5.

Включите обязательно сохранение полных данных (раз в N шагов), чтоб в случае развала откатиться на момент до развала, и попытаться что-то поправить, например уменьшить CFL.

Адаптация сетки жрет время. 1й уровень удваивает, 2й уровень создает 3 бесполезных на одну полезную.

Поэтому нужного размера добивайтесь с помощью редактора сетки.

[ilang 0]

Хмм...

Дело в том, что я адаптацию в объекте параллелепипед вводила, чтобы сетка мелкая была только снизу, в области сопла и течения из него истекающего. Я же правильно понимаю, что ,пользуясь редактором начальной сетки, мы может локально измельчить ячейки по одной оси и по второй? При этом нам необходимо чтобы ячейки были квадратными...в таком случае выходит ,что вся область сферы над соплом также разбивается на очень мелкие ячейки, что мне совсем не нужно и что жрет оперативу,которой итак не хватает. ПРосто я хочу сейчас увеличить эту сферу, чтобы проверить её влияние на решение...и тогда ячеек будет ещё в кучу раз больше).

У меня на версии, которая, видимо, у вас как раз и установлена, сопло на очень мелкой сетке валилось на CFL=1.

Причем, это было менее экстремальное сопло. И оно нормально считалось до какого-то момента.

Единственный вариант, который я нашел, считать с CFL < 0.5.

Включите обязательно сохранение полных данных (раз в N шагов), чтоб в случае развала откатиться на момент до развала, и попытаться что-то поправить, например уменьшить CFL.

Адаптация сетки жрет время. 1й уровень удваивает, 2й уровень создает 3 бесполезных на одну полезную.

Поэтому нужного размера добивайтесь с помощью редактора сетки.

[Bonusfrag 104]

Отдаление сферы на решение влиять не должно. Больше будет влиять изменение сетки.

Про ячейки - сделайте в отдельном проекте и так и так (адаптацией и сгущением в редакторе)

чтоб было примерно похоже. И приведите сюда картинки и кол-во ячеек на оба случая.

[ksitdikov 0]

И все таки так можно было сделать)) 1,5 часа работы вникуда =/

Не знаю что получится.

[Bonusfrag 104]

Это вы о чем? О том, чтоб сразу сделать гладкое НУ распределение давления и других параметров?

Это я и предлагал где-то выше. Только поставьте его не на "пространство", а на дозвуковую часть сопла - импортируйте соответствующее тело.

И еще момент. Вот вы в экселе получили формулу. Вы сначала по ней же постройте график в экселе, чтоб убедиться, что вам эксель вывел в коэфициентах достаточное кол-во знаков. Я так недавно напоролся.

[ksitdikov 0]

на дозвуковую часть сопла - импортируйте соответствующее тело

Это как? А то я уже думал что нибудь экзотичное с циклами иф намутить)

Вы сначала по ней же постройте график в экселе, чтоб убедиться, что вам эксель вывел в коэфициентах достаточное кол-во знаков

Спасибо! Буду проверять

[Bonusfrag 104]

Это как? А то я уже думал что нибудь экзотичное с циклами иф намутить)

Препроцессор - объекты - пакетный импорт

[a_schelyaev 366]

Хоть переменная и не та но эффект присутствует

Давайте посмотрим сетку.

Коллеги, а можно вывести для участка кривой, которую выделил ув.HFL, слой Сечение расчетной сетки и показать нам совмещенное изображение сетки и графика?

[ksitdikov 0]

Препроцессор - объекты - пакетный импорт

Вот спасибо) Здорово сработало! =)

Давайте посмотрим сетку.

Картинка непосредственно с того расчета

А вот с нового. Я все понимаю неустойчивость, но как? может скачок ходить по всей длине сопла??? (т. 1 и 2) мне непонятно. Я уже даже сделал распределение в сопле топовое), а все равно болтается. Причем чем ближе к т. 1 тем меньше этот самый лямбда скачок. =/

Может сетку мпомельчить? Или модель турбулентности сменить? Или вообще ее убрать? А то я поставил SST, думая что поток у стенок будет лучше считаться. Вообще рекомендуют для таких течений SZL-модель. Но ее я не нашел в FloVision. Интересно, будет ли когда нибудь?

Изменено 6 мая 2012 пользователем ksitdikov

[Bonusfrag 104]

А то я поставил SST

граничное условие на стенке какое?

Пристенная функция (лог-закон) или прилипание?

y+ по стенке покажите.

[HFL 34]

Вот спасибо) Здорово сработало! =)

Картинка непосредственно с того расчета

А вот с нового. Я все понимаю неустойчивость, но как? может скачок яходить по всей длине сопла??? (т. 1 и 2) мне непонятно. Я уже даже сделал распределение в сопле топовое), а все равно болтается. Причем чем ближе к т. 1 тем меньше этот самый лямбда скачок. =/

Я бы для кроссвалидации попробовал бы эту же задачу порешать другим решателем, например тем же CFX. Ну и с CFL=0.5 тоже правильный был совет. Отрывные задачи в соплах сами по себе нестационарны и злоупотреблять высокими числами Куранта не стоит.

[ksitdikov 0]

граничное условие на стенке какое?

Скорость->Логарифмический закон

y+ по стенке покажите.

А еще я нашаманил тут =)

Я "тыркал" наугад) Авось что нибудь да поможет)))

А как делать норм цитаты в полном редактировании?

Изменено 6 мая 2012 пользователем ksitdikov