Перепад давления на участке прямой гидравлически гладкой трубы

[Guterfreund 75]

Еще вопрос: ставлю для невязок значение 10^-5. Когда решение уже почти сошлось, невязки начинают расти (все). Т.е. до 100 итерации невязки дружно падали и почти достигли 10^-5, а потом начинается их рост и следующие 50 итерации они дружно растут. На 200-ой итерации у меня не хватило терпения и я тормознул решение.

 

Можно ли что-нибудь сказать по данному поведению сходимости? Или любая сходимость ну очень индивидуальный процесс и каких-либо пинков в ту или иную сторону мне не смогут дать?

[karachun 2 038]

Смотри по перепаду давления - это интегральный параметр. Или по скорости на оси в середине трубы, со временем она должна установиться постоянной. Невязки это больше стабильность самого решения - качество сетки + адекватные ГУ + адекватные физические модели. То есть у цилиндра в ламинарном потоке (дорожки Кармана) невязки будут малыми но стационарное решение не сойдется.

https://cae-club.ru/publications/kogda-ostanavlivat-reshenie-v-cfx

Если задал маленький шаг по времени то возможно это все только начало и поток не установился.

Получается что если невязки большие то надо смотреть на качество сетки.

Изменено 11 декабря 2018 пользователем karachun

[Guterfreund 75]

В 11.12.2018 в 12:40, karachun сказал:

Смотри по перепаду давления - это интегральный параметр. Или по скорости на оси в середине трубы, со временем она должна установиться постоянной. Невязки это больше стабильность самого решения - качество сетки + адекватные ГУ + адекватные физические модели. То есть у цилиндра в ламинарном потоке (дорожки Кармана) невязки будут малыми но стационарное решение не сойдется.

https://cae-club.ru/publications/kogda-ostanavlivat-reshenie-v-cfx

Из Вашего сообщения я понимаю, что при выходе на горизонтальную линию, например, перепада давления в течении, допустим, 50 итерации, но при высоком уровне невязок можно считать решение адекватным по перепаду давления. Однако в ссылке, которую Вы привели, условием остановки решения является достижение двумя параметрами (невязками и пользовательской величиной) требуемых критериев.

 

В 11.12.2018 в 12:40, karachun сказал:

Получается что если невязки большие то надо смотреть на качество сетки.

На качество в прямом смысле или на ее размер?

 

Вот еще думаю, я задаю Reference Pressure всегда 0 Па для своих расчетов. Пишут, для воды не должно быть критичным. Не может тут быть заковырки? Вот мой график сходимости на большом расходе и мелкой сетке (см. ниже). Данная задача на меньшем расходе и более крупной сетке (в соответствии с требуемым Y+) сходилось без проблем.

[karachun 2 038]

4 часа назад, Guterfreund сказал:

На качество в прямом смысле или на ее размер?

На качество, покрученная сетка дает плохое решение.

4 часа назад, Guterfreund сказал:

Вот еще думаю, я задаю Reference Pressure всегда 0 Па для своих расчетов. Пишут, для воды не должно быть критичным. Не может тут быть заковырки?

Не должно, у воды по умолчанию нет свойств, зависимых от давления.

Выложите проект, может ошибка закралась в другом месте.

[Guterfreund 75]

В 14.12.2018 в 12:18, karachun сказал:

покрученная сетка дает плохое решение.

Можно поподробнее, что есть такое покрученная сетка?

 

[karachun 2 038]

Ну в смысле сетка с элементами плохого качества - острые углы, большое соотношение сторон (но не для подслоя, там поток направлен параллельно элементу и все хорошо).

Но для простой трубы всех этих проблем быть не должно, там сетка регулярная и имеет хорошее качество.

[Guterfreund 75]

Кто-нибудь в курсе, можно ли переименовать тему? Вопрос затрагивает более обширную тему, чем просто участок прямой трубы...

 

Подскажите, как в постпроцессоре отобразить плохие по качеству элементы и значения узловых невязок?

 

Спасибо!

[soklakov 1 475]

35 минут назад, Guterfreund сказал:

Подскажите, как в постпроцессоре отобразить плохие по качеству элементы

качество элементов можно посмотреть еще в пре-

на этапе генерации сетки.

[Guterfreund 75]

20 часов назад, soklakov сказал:

качество элементов можно посмотреть еще в пре-

Ок, тогда копаем глубже. На данный момент я генерирую сетку стандартным модулем Mesh. Если не говорить о различного рода лопатках достаточно ли функционала данного модуля для построения качественных сеток для CFD задач или есть куда стремиться и оптимальнее использовать другие генераторы?

 

На данный момент актуален выбор между гексаэдрической и тетраэдрической сетками? Пока на сложных объемах довольствуюсь тетрой, интересна возможная погрешность...

 

По качеству сетки: практически всегда имею некоторое количество плохих элементов по Mech Expansion Factor, вижу это в Output файле решателя. В окне Mesh, такого показателя качества сетки напрямую не нашел, поэтому и спросил про постпроцессор.

 

И чтобы окончательно разобраться. В Output файле решателя я вижу, что есть некоторое количество плохих элементов, допустим менее 1%. Насколько я понимаю, глобально на качество решения такое количество оказать влияние не может. Допустим, я смотрю перепад давления, эта величина усредненная по сечению, качество отдельных элементов навряд ли окажет влияние на данную величину. Какой же процент плохих элементов тогда допусти, 5, 10? Или же хорошим тоном является вообще отсутствие плохих элементов во всем объеме модели?

 

Спасибо!

[soklakov 1 475]

7 часов назад, Guterfreund сказал:

Насколько я понимаю, глобально на качество решения такое количество оказать влияние не может.

как-то при решении нестационарной задачи один кривой элемент в углу генерировал вихри из ничего. конечно, такое легко заметить невооруженным глазом и понять, что решение неверное, надо бы сетку починить. но что если влияние будет не таким большим? удастся ли заметить ошибку? правда, речь все-таки о нестационаре.

7 часов назад, Guterfreund сказал:

Пока на сложных объемах довольствуюсь тетрой, интересна возможная погрешность...

сеточную сходимость никто не отменял.

7 часов назад, Guterfreund сказал:

На данный момент актуален выбор между гексаэдрической и тетраэдрической сетками?

 

 

[Guterfreund 75]

В 19.12.2018 в 16:08, soklakov сказал:

сеточную сходимость никто не отменял.

По сеточной сходимости для CFD расчетов: имеется, допустим, труба. Я хочу определить коэффициент гидравлического сопротивления. Насколько я понимаю, для конкретного расхода я не смогу оценить сеточную сходимость? Размер пристеночного элемента определяется величиной Y+, т.е. скоростью и, в данном случае, диаметром. От размера пристеночного элемента пляшет вся сетка в поперечном сечении. Т.е. для конкретного Y+ я не могу замельчить сетку и проверить на ней сходимость. Таким образом, либо увеличивать Y+ в пределах, характерных для модели турбулентности, либо увеличивать, например, скорость и, автоматически, тем самым, менять размер пристеночного элемента.

 

Интересуют практические рекомендации по анализу сеточной сходимости для такого вида расчетов...

Изменено 21 декабря 2018 пользователем Guterfreund

[a_schelyaev 366]

Если вы на стенке получаете сетку с Y+ не более 1, то дальше вам остается только измельчать сетку в объеме.

[soklakov 1 475]

11 час назад, Guterfreund сказал:

По сеточной сходимости для CFD расчетов

а что если посмотреть на это так: побить трубу кубиками или элементами с Aspect Ratio близкими к 1. уменьшать размер кубиков, пока не будет достигнута сходимость. никаких погранслоев, сплошные кубики.

когда и если получится достичь сходимости, запомнить размер и попробовать за счет погранслоев и укрупнения элементов в ядре потока сэкономить сетку и получить тот же результат.

[Guterfreund 75]

Тут проблема вот в чем: я работаю с моделью турбулентности K-E, для которой Y+ должен быть в пределах 30-300. Моя стартовая величина Y+ = 40. Получается, если я на следующем этапе мельчу сетку, то выхожу на Y+<30, что влечет за собой либо переход на другую модель турбулентности, например SST c Y+ = 1-2 (насколько я понял эту тему), либо в пределах старой модели турбулентности я, вероятно, получу неточные результаты уже из-за достаточно мелкого для данной модели размера пристеночного элемента.

[soklakov 1 475]

В 24.12.2018 в 10:32, Guterfreund сказал:

Тут проблема вот в чем

мдя... шляпа.

может взять стартовый у+ в районе 300? и проверить, что на пути к 30 сходимость будет наблюдаться уже в районе 100, а может раньше.

или отключить модель турбулентности) тем более труба прямая, можно скорость снизить до ламинарного течения.

но это так, в порядке бреда.

[Guterfreund 75]

В 19.02.2019 в 18:07, soklakov сказал:

может взять стартовый у+ в районе 300

можно попробовать, но при десяти пристеночных элементах как бы не схлопнулся диаметр пристеночной области, а еще и ядро хотелось бы заиметь :). Все-таки для K-E размер первого элемента уже исчисляется миллиметрами, а не их тысячными долями...