Sign in to follow this  
Followers 0
Gostus

Колеблющийся профиль

Доброго времени суток, форумчане! Есть интересная задача, которую я пытаюсь решить с помощью FlowVision.

Необходимо получить нестационарные характеристики колеблющегося профиля в потоке вязкого несжимаемого газа.

aa33e84907ca.jpg

 

Угол атаки меняется по закону 15+10*sin(2*pi*f*Time), где f = 3Гц.

Пробую решить данную задачу с использованием вращения  "стенки" по гармоническому закону с угловой скоростью omega = 3.289803316*sin(2*pi*3*Time+pi/2).

Модель турбулентности --- Спаларта-Аллмараса. Начальная сетка построена с учетом рекомендаций http://fv-cfd.blogspot.ru/2013/02/blog-post.html.

54007a7dfa6e.jpg

fba5aa6abdcb.jpg5b30aaafd2ad.jpg

 

На стенке задана адаптация 3 уровня в 15 слоев, в облати эллипса --- адаптация к решению по градиенту скорости 2-го уровня, продолжительность 10 шагов, период --- 100 шагов.

Шаг по времени задан числом КФЛ = 10. Задачу считаю на ПК: четырёхядерный процессор 3,4Гц, RAM 16Гб.

В данной кофигурации, спустя сутки решения, расчетное время составляет 0,0062 с, т.е. до расчета одного колебания осталось ещё 2 месяца.

Решал ли кто-нибудь подобные задачи на настольных ПК или суперкомпьютерах? Для тех, кто хочет более подробно посмотреть прикрепляю проект FW 3.08.04 . Покритикуйте пожалуйста и направьте на путь истинный.

for_SAPR.zip

Share this post


Link to post
Share on other sites


Через пару дней посмотрю. Сколько всего ячеек получается?

Посчитайте сначала на грубой 2д сетке совсем без адаптаций.

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 3   Posted (edited)

Сетка без адаптаций насчитывает 62 000 ячеек. Сетка с адаптациями по решению и стенке от 160 000 до 250 000.

Сетка и так 2D, т.е. имеет одну ячейку в направлении оси Z. Просто создано нерасчетное тело (модель не задана), которое увеличивает длину ячейки по Z.

5f5d9bfb00c3.jpg

 

Это сделано для того, чтобы адаптация (красные линии) не дробила расчетную область (зеленая) в направлении Z.

dafe6d2a372f.jpg

 

Расчет на грубой сетке запущен. Пока качественных отличий по характеру распределения скорости и давления, по сравнению с первоначальным решением, нет.

Зато скорость решения возросла на пару порядков.

Edited by Gostus

Share this post


Link to post
Share on other sites

Сетка и так 2D, т.е. имеет одну ячейку в направлении оси Z. Просто создано нерасчетное тело (модель не задана), которое увеличивает длину ячейки по Z.

Я суть приема знаю :) потому, что это моя идея, которую автор блога дополнил и мы её опубликовали - есть статья в сборнике трудов ИнжСис2013

 

У приема есть недостаток (надо проверять...) - выражается в том, что сетка строится очень долго. Объем-то большой - сначала строится много-много ячеек, но потом большая часть помечаются как нерасчетные ячейки. Т.е. разово такую сетку сделать очень выгодно, а вот насчет регулярного перестроения - я не уверен.

Лучше догнать сгущение до нужного уровня и не делать адаптацию совсем.

 

Еще нюанс - чем мельче сетка, тем меньше явный шаг по времени. А расчетный шаг есть CFL*явный шаг - тоже влияет на скорость счета - требуется больше шагов.

 

Поэтому рекомендую сделать сначала на черновой сетке расчет.

Вот статья: IS2013_2D.pdf

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Благодарю за ответ и рекомендации. У меня был вариант с адаптацией, как у Вас в статье, только вместо параллелепипедов были эллипсы (3 шт). Но попалась статья http://pavt.susu.ru/2012/full/254.pdf‎ . и сбила меня.

Стало интересно попробовать этот способ построения сетки. Теперь стало понятно, что проще самому сделать адаптацию в нужных местах, если понятно каким будет течение вокруг объекта.

Попробовал отработать методику расчета (пока с грубой сеткой) на простой задаче .

8efec130ace1.jpg

Сначала задача считается без "вращения"  стенки. Время расчета 5с с шагом 0,1с, т.е. до "полочки" по силе сопротивления".

Затем включатся "вращение" стенки и считается еще 25с с таким же шагом.

a6cdaafae1ec.gif

09aef2d510ee.gif

Share this post


Link to post
Share on other sites

что значит - "вращение стенки" ?

Задача решается с применением подвижного тела, но у вас тело не движется...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Можно и с подвижным телом решать, но тогда сетка будет много раз перестраиваться.

"Вращение стенки" это так называемая технология скользящих сеток.

294e152f35bb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Попробую сравнить два расчета: с подвижным телом и "скользящей сеткой". Результаты выложу около 19:00 по Украине (21:00 по МСК).

Share this post


Link to post
Share on other sites

да, подвижное тело требует постоянного перестроения сетки.

 

.... в 3.08.04 нету периодики...., это функционал 3,09... какая у вас сборка/от какого числа???

 

насколько в такой задаче применимо вращение - затрудняюсь сходу ответить.

Если не трудно - последний проект приложите - с которого анимация.


Попробую сравнить два расчета: с подвижным телом и "скользящей сеткой". Результаты выложу около 19:00 по Украине (21:00 по МСК).

 

для наглядности - графики подъемной силы от времени покажите - будет интересно взглянуть.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 10   Posted (edited)

Версия 3.08.04 от 21.05.2013. Периодика в ней называется "гармонический закон".

 

для наглядности - графики подъемной силы от времени покажите - будет интересно взглянуть.

 

Выкладываю

d2087c145b8a.jpg

 

Проекты с вращением сетки и подвижным телом в приложении.

Чуть позже выложу анимацию с подвижным телом.

 

Flow_SAPR.zip

Edited by Gostus

Share this post


Link to post
Share on other sites

под периодикой я подразумеваю верхнюю картинку из вашего скрина 145 страницы тутора ...

у меня 3.08.04 свежее (типа 3,08.05 бета) + 3,09,01, и ни в одной, ни в другой версии в туторе нет этой картинки с периодикой. 

эта периодика была в 3,09 бета-тест...

от какой версии у вас этот мануал?

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 12   Posted (edited)

мануал ещё от 2.5.

 

 

под периодикой я подразумеваю верхнюю картинку из вашего скрина 145 страницы тутора ...

 

А я подумал Вы про гармонический закон изменения величины A*sin(2*Pi*(omega*Time+fi)) отсюда и путаница.

 

 

 

насколько в такой задаче применимо вращение - затрудняюсь сходу ответить.

 

Я тоже думаю, что это не совсем хорошая идея. Хотелось бы услышать мнение a_schelyaev по этому вопросу.

 

 

Обещанная анимация

8044167c2123.gif

 

 

ed4f1143d2f9.gif

Edited by Gostus

Share this post


Link to post
Share on other sites

с подвижным телом ерунда какая-то на внешних ГУ... - сверху и снизу....

 

в такой задаче надо сделать квадратную (или эллипс) область, и на границе области поставить неотражающее, а в центре - подвижное тело.

размер области от 10 хорд надо делать, чтоб ГУ не влияло на тело. у вас - маловато.

 

для подвижного тела надо включать CFL поверхностный 1 или 0,5 - т.е. за шаг появляется новая ячейка или половина новой ячейки при движении тела.

(совместно с конвективным - который можно делать 10-100)

Share this post


Link to post
Share on other sites
с подвижным телом ерунда какая-то на внешних ГУ... - сверху и снизу....

 

Я это заметил. Завтра попробую в нормальной постановке задачу решить.

Share this post


Link to post
Share on other sites

1. Первая постановка крайне модельна и к делу отношения не имеет. При этом это не Скользящая.

2. С подвижным телом - видно влияние обтекания на внешние ГУ. Нужно отодвигать, тем более, что это несжимайка.

3. Задайте плотность ручками 1000.

4. По опыту ИППИ РАН, которые участвовали в каком-то международном воркшопе/воркбенче по вертолетным колеблющимся профилям и инструментам создания суррогатных моделей, сетка нужна очень хорошая, чтобы гистерезисные явления ловить в нестационаре. Но они не применяли 2д адаптацию, правда, поэтому тут есть еще куда копать. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 16   Posted (edited)

a_schelyaev, Благодарю за комментарии!

 

4. По опыту ИППИ РАН, которые участвовали в каком-то международном воркшопе/воркбенче по вертолетным колеблющимся профилям и инструментам создания суррогатных моделей, сетка нужна очень хорошая, чтобы гистерезисные явления ловить в нестационаре. Но они не применяли 2д адаптацию, правда, поэтому тут есть еще куда копать.

 

Гистерезисные явления более-менее отловить можно. Вроде получилось даже на грубой сетке в "кривой постановке".

b3c3c6952936.jpg

 

А вот с явлениями динамического срыва, я думаю будет сложнее (см. область, выделенную красным).

7ec5277caa44.jpg

Edited by Gostus

Share this post


Link to post
Share on other sites

Гистерезис сам по себе вы воспроизведете. Речь идет о совпадении с экспериментальными кривыми в пределах желаемой точности.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Пара замечаний по постановке с вращением.

Если я правильно понял задачу, корректно сделать так:

1) создать локальную систему координат с вращением (скорость в виде гармонического закона)

2) задать вращение на регионе

3) задать вращение на стенке профиля

 

И ключевой момент: расчетная область (внешние контуры) при этом должна быть ПОВЕРХНОСТЬЮ ВРАЩЕНИЯ, а не параллелепипедом. В этом случае постановка с относительным вращением будет иметь право на существование.

 

--

меня здесь не было, меня никто не видел ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Нет. Телов вращения должна быть только скользящая граница. Внешние обводы на ваш вкус.

Share this post


Link to post
Share on other sites

В 308 нет скользящих сеток.

Поэтому внешние обводы должны быть телом вращения.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Скользящая есть во второй версии (может застали еще ее) и в версии 3.09 бета, которую пока никому не даем.

Share this post


Link to post
Share on other sites

А что имел в виду товарищ с http://fv-cfd.blogspot.ru/2013/02/blog-post.html:

"Адаптация во FlowVision версий до  3.08.03 всегда трехмерная..."?

 

У меня стоит версия 3.08.04, что-то двумерноой адаптации не заметил...

Share this post


Link to post
Share on other sites

она была, есть и будет трехмерная.

но я придумал метод, как сделать двухмерную адаптацию, точнее - двухмерную сетку с адаптацией только в двух направлениях.

См. приложение. В блоге рассказан этот же прием, но менее подробно.

IS2013_2D.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо. Сработает ли такой прием в случае подвижного тела?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо. Сработает ли такой прием в случае подвижного тела?

 

Разницы никакой нет.  Просто нужно аккуратно собрать проект.

У меня сейчас есть проект, в котором именно при подвижном теле используется эта методика - в расчетной области стоит воздухозаборник.

Но нюанс в том, что он пока стоит неподвижно. Однако в случае, если он будет двигаться, проблем быть не должно.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now
Sign in to follow this  
Followers 0

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.



  • Сообщения

    • soklakov
      однажды десятиклассники собрали проект с тепловым расчетом, в котором, в общем-то решалась линейная  задача теплопроводности многослойной стенки. кому-то хватило участка 1*1м2, а кто-то построил целое здание со всеми стенами. первые получали решение, само собой, быстрее, просто умножая на площадь всех стен, вторые решали медленнее и были точнее. но все параметризовали проект, в качестве выходных параметров была стоимость постройки, отталкиваясь от стоимости материалов стенки и их толщин, а также стоимость владения - сформированная исходя из мощности обогрева, потребной для поддержания +18 внутри дома, когда холодной зимой за бортом в -55. занятие длилось четыре часа, к концу все справились с заданием. а те, что рисовали целый дом, подрисовали туда еще один стальной болтик М8, идущий сквозь стену и создающий, тем самым, тепловой мостик - и узнали, как изменяется стоимость владения из-за одного неверно выполненного болта. точных цифр не помню, но было обидно дорого. Это Вам не нужна, а у ТС ограничение 190 С.
    • eliseyi@mail.ru
      координаты Е нету то есть не нужна только X Y Z MPCNC станок для хобби, прошивка Marlin 2.0.x alpha snapshot удобна тем, что вся электроника стоит копейки и печатать можно с Флешки https://3deshnik.ru/wiki/index.php/G-коды
    • karachun
      @soklakov Та нам же нужна средняя температура воздуха а не температура нагревателя.
    • soklakov
      в такой матмодели и нет места излучению. но нет и температуры нагревателя.
    • Neuvic
      Вопрос закрыт , спасибо большое lexa345 
    • Pavel_AMD
      190 градусов, но там все равно термостат будет регулировать температуру
    • karachun
      Немного изменил методику, теперь учитываю альфа внутри - 8 и альфа снаружи 20 и беру площадь как среднюю между площадью внутренней и внешней стенки. Для температуры воздуха внутри 0 градусов надо ~43,9 Вт. Посчитал эту же задачу в МКЭ, одну восьмушку и получил мощность ~33,5 Вт. Результаты по аналитике завышают мощность на 30%.
    • anser89
      Вот действительно - чё только не делал,  ничё не помогало. На следующий день включил комп - сборка работает как надо))))  И тут вопрос про сохранение в ехе edrawning - решил попробовать - на компе без солида не запустилась - куча ошибок на весь экран. Там что ли какую то часть солида надо ставить или какие нибудь фреймворки? @RuslanSZN чё то мне кажется,  что хотя бы sp5 поставить надо. Ну и проверить, после сохранения и закрытия файла этот баг остаётся при следующем открытии? 
    • mannul
      Максимум что вы сможете сделать, это убрать в этом месте короткие подводы по дуге, которые на самом деле переходы, оставшиеся от деления траектории вашей границей. В дереве проекта на вкладке Высокоскоростная(HSM) пункт Переходы-Нет. Но тогда придется вручную задавать подводы\отводы, которые хрен пойми как будут работать. Для фрезерования по контуру и отрезки детали лучше использовать По профилю 3D модели(тоже примитивная и тоже в 2 действия), без всяких границ.
    • fantom.ul
      Да и то человек, у которого эти станки, довольно критично относится к предложению ТС... В итоге - Турта начал работать в 1987 году для станков этого же года выпуска... Продвинулся ли дальше? P.S. Кстати,Турта В.Г., на НЦ-31 у вас уже есть поспроцессор на гидроцилиндры?