Подобие при моделировании

[demien 0]

Здравствуйте, знатоки!

Думаю каждый сталкивался с такими проблемами при моделировании (процессов аэро-, гидродинамики, теплообмена и т.д.) как большие габариты моделей (и соотв. расчетных сеток), что особенно критично на православных компьютерах. Собственно стал вопрос поиска информации по возможности (или невозможности) уменьшения расчетных моделей и переносе результатов расчетов на оригинальные модели. Пятая точка чувствует, что поскольку тема фундаметальна, то должно быть много книг писано и переписано по этому поводу. Направьте на путь истины, киньте ссылкой, ткните носом хоть во что-то, за что можно зацепится по сабжевому вопросу (применимо к современным САЕ системам).

Заранее всем спс.

  

[piden 2 874]

Можно уменьшать / переносить / обобщать / упрощать. Собственно, поэтому моделированием и называется.

Конкретный вопрос есть?

[Борман 2 375]

тема фундаметальна

Это называется... правильно... "гидродинамическое подобие". Реальная задача описывается вполне конкретными физическими, химическими, геометрическими и т.п. параметрами. Из этих параметров ряд умных людей слепили числа имени себя и сказали, что если ты хочешь смоделировать такой-то эффект, то необходимо обеспечить равенство отдельных чисел подобия в реале и в модели. Это всё, конечно, касается больше экспериментов...

 

И да.. смоделировать сразу по всем известным числам подобия невозможно.

 

 

Помню, на экзамене препод спросил у двоешника:

- Скажи Число Фруда корабля.

Ответ последовал незамедлительно

- Два

- Маловато.

- Тогда три.

[demien 0]

Можно уменьшать / переносить / обобщать / упрощать. Собственно, поэтому моделированием и называется.

Конкретный вопрос есть?

То что можно уменьшать и переносить понятно. Теорию подобия изучал. Только дабы не задавать много глупых и "конкретных" вопросов хотелось бы сначала подучить матчасть на предмет реализации в САЕ. Почитать умной литературы на предмет когда можно, когда нельзя и т.д. с примерами, картинками, разрисовками. 

[piden 2 874]

@@demien, смотри: мне показалось, что вопрос про "как посчитать невпихуемое в память?" Борман увидел вопрос про критерии подобия. Кто-то еще электрогидродинамическую аналогию припомнит. А потом окажется, что вопрос вообще про теплообмен. Так может конкретизировать вопрос?

Ну а про литературу тут же рядом отдельная тема есть.

[demien 0]

И Вам и Борман показалось совершенно правильно. Глобально заинтересовала проблема расчета больших моделей (тобиш "невпихуемое в память"). Расчета гидродинамики и теплообмена (о чем вродь написал). Для того, чтобы ее решить, нужно подключать и теорию подобия (Борман). Поэтому интересует литература не как таковая (по теоретическим основам CFD), а та, в которой описывается решение подобных проблем (уменьшения моделей, переноса результатов).

П.С. Предварительную отработку района (форума) провел. Похожего не нашел. Может в глубине книг из ветки, которую Вы рекомендуете и есть описание интересующего сабжа, но каждую перелопатить сил нет. Мне думалось, что фундаментальность проблемы и современный уровень использования САЕ нашел свое отражение в отдельных книгах. Может я и ошибся...

[piden 2 874]

По-прежнему нужно нагрев в том фиттинге с апреля посчитать?

[demien 0]

Не, не 

Там все хорошо получилось. Спасибо за советы.

[a_schelyaev 366]

Вообще вопрос изначально поставлен странно.

Или я его не понял.

Какая разница какой размер расчетной области? Главное сколько расчетных ячеек/узлов вы на эту область накидали.

Вам нужно сеткой разрешить все особенности потока с требуемой точностью? Ну так это придется делать и на большом размере модели и на маленьком.

[German_psv 20]

Здравствуйте, знатоки!

Думаю каждый сталкивался с такими проблемами при моделировании (процессов аэро-, гидродинамики, теплообмена и т.д.) как большие габариты моделей (и соотв. расчетных сеток), что особенно критично на православных компьютерах. Собственно стал вопрос поиска информации по возможности (или невозможности) уменьшения расчетных моделей и переносе результатов расчетов на оригинальные модели.

 

Здравствуйте, коллега.

 

Вы сформулировали два вопроса. По крайней мере я так вижу.  Первый вопрос: подобие "процессов аэро-, гидродинамики, теплообмена и т.д" и второй вопрос "большие габариты моделей (и соотв. расчетных сеток)"

По первому вопросу ответ на первый взгляд простой: 

1. Биркгоф Г. Гидродинамика. Методы. Факты. Подобие. Учебное пособие. 1963 год. 245 стр. djvu. 3.4 Мб.

2. Кутателадзе С.С. Анализ подобия в теплофизике

3. Дульнев Геннадий Николаевич, Теория тепло- и массообмена. – СПб: НИУ ИТМО, 2012. – 195 с.

4. Петухов Б.С. Методы подобия и размерностей в теории теплообмена

и другие

Всё это относится к теории. В конкретных задачах масштабирование по нескольким параметрам зачастую может оказаться невозможным. Поэтому выделяют главный параметр и по нему масштабируют модель.

 

Второй вопрос: насколько изменение числа сеточных элементов, параметров солвера, используемых при этом моделей может повлиять на результат.

Ответ на этот вопрос, как правило, дает опыт применения CAE-средств. 

 

 

С уважением, Герман

Изменено 26 сентября 2016 пользователем German_psv

[demien 0]

Почему-то казалось, что тема избита. Ведь в голове крутится довольно банальный вопрос, который даже задавать стыдно: ну, например, имеем шар диаметром дофигища метров который нужно обдуть, допустим, потоком воздуха и посмотреть, опять же например, картину распределения скоростей. Можно ли путем уменьшения этого шара до приемлемых размеров (при равных граничных условиях) в результате моделирования получить результат, который с некой точностью можно было бы наблюдать на оригинальной модели. Ведь таких задач пруд пруди. Или Боинги в натуральную величину продувают?

Вы уж извините, если вопрос поставлен глупо, отсутствие должного опыта может давать о себе знать, поэтому и прошу литературы.    

[Борман 2 375]

Почему-то казалось, что тема избита. Ведь в голове крутится довольно банальный вопрос, который даже задавать стыдно: ну, например, имеем шар диаметром дофигища метров который нужно обдуть, допустим, потоком воздуха и посмотреть, опять же например, картину распределения скоростей. Можно ли путем уменьшения этого шара до приемлемых размеров (при равных граничных условиях) в результате моделирования получить результат, который с некой точностью можно было бы наблюдать на оригинальной модели. Ведь таких задач пруд пруди. Или Боинги в натуральную величину продувают? Вы уж извините, если вопрос поставлен глупо, отсутствие должного опыта может давать о себе знать, поэтому и прошу литературы.

 

 

@@piden, мне кажется я понял более правильно. :)

[piden 2 874]

Ладно, ты выиграл) Теперь объясняй ТС))

[Борман 2 375]

Боюсь, мои познания по этому вопросу ограничиваются содержанием моего верхнего поста.

[Мария173 0]

26.09.2016 в 21:49, demien сказал:

Здравствуйте, знатоки!

Думаю каждый сталкивался с такими проблемами при моделировании (процессов аэро-, гидродинамики, теплообмена и т.д.) как большие габариты моделей (и соотв. расчетных сеток), что особенно критично на православных компьютерах. Собственно стал вопрос поиска информации по возможности (или невозможности) уменьшения расчетных моделей и переносе результатов расчетов на оригинальные модели. Пятая точка чувствует, что поскольку тема фундаметальна, то должно быть много книг писано и переписано по этому поводу. Направьте на путь истины, киньте ссылкой, ткните носом хоть во что-то, за что можно зацепится по сабжевому вопросу (применимо к современным САЕ системам).

Заранее всем спс.

  

Здравствуй! Скажи, пожалуйста, удалось решить проблему? Теоретически знаю, что нужно обеспечить равенство критериев подобия, на практике столкнулась впервые. Моделирую обтекание воздухом геометрию с вращением, уменьшенную в несколько раз. 

[Jesse 958]

6 часов назад, Мария173 сказал:

Здравствуй! Скажи, пожалуйста, удалось решить проблему? Теоретически знаю, что нужно обеспечить равенство критериев подобия, на практике столкнулась впервые. Моделирую обтекание воздухом геометрию с вращением, уменьшенную в несколько раз. 

уже третий раз за неделю эту ссылку кидаю вроде))

Пример из Вики
https://en.wikipedia.org/wiki/Similitude

 

Правда выше уже упомянули, что едва ли в этом есть смысл.. если вы обдуваете небоскрёб, то у вас размер конечного объёма может быть с пол метра. А если обдуваете модель небоскрёба, то размер расчтёной ячейки может быть и с миллиметр.. Я к тому, что тут вопрос о разрешении сеткой границ модели/особенностей потока, которые, понятное дело, на модели и на оригинальной конструкции будут разниться..

З.ы.: узнать где это пригодилось бы..))

Изменено 21 февраля 2023 пользователем Jesse

[Genius_V40% 57]

7 часов назад, Jesse сказал:

З.ы.: узнать где это пригодилось бы..))

При расчете рабочих колес центробежных насосов использовал модели колес (чаще 1/10), общее количество ячеек было меньше и за одно и тоже время удавалось просчитать большее количество вариантов рабочих колес. Полученные характеристики уже пересчитывались на натурные размеры. Ошибка модели 1/10 всё же была выше (Некритично, но выше. Хотя может и расчет до ума так и не довел), чем натурной модели (считалось всё CFX) от эксперимента. Но для сравнения многих вариантов колес модели 1/10 подходили хорошо.

[Jesse 958]

3 часа назад, Genius_V40% сказал:

общее количество ячеек было меньше

почему оно получилось меньше?)

[Genius_V40% 57]

4 минуты назад, Jesse сказал:

почему оно получилось меньше?)

Для адекватного Y+ на натурное колесо (сегмент канала) требовалось порядка 700 тыс. ячеек, а для модельного колеса около 300 тыс.  ячеек