Sign in to follow this  
Followers 0
Евдокименко Юрий

ovik
Не могу разобраться с моделью потоков воздуха в помещении

42 posts in this topic
Pinned posts

Добрый день, помогите разобраться с построением модели и расчетом воздушных потоков в ламинарной зоне  "чистого" помещения. Задача стоит проанализировать течение воздуха в ламинарной зоне, в которой есть одна камера статического давления в которую в пяти точках вводиться воздух. Я задаю граничные условия на входе: объемный поток на входе м3/с, на каждую точку. Далее поток проходит через фильтра НЕРА, и ткань, которая делает структуру потока близкой к ламинарной. далее воздух удаляется из помещения в 16-ти точках (вытяжные решетки). Я для каждой точки удаления воздуха задаю граничные условия на выходе: объемный поток на выходе м3/с. Также есть условно дверь -поверхность, для которой я задаю атмосферное давление (иначе задача не решается). В результате у меня воздух заходит в помещение и не выходит из него а циркулирует по кругу. Ниже фото:  

LAF.JPG

Share this post


Link to post
Share on other sites


UnPinned posts

Задавать расход на входе и на выходе это плохой вариант ГУ.

Попробуйте задать расход на входе и давление на выходных решетках (выход по давлению - pressure outlet), так же как и на двери.

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо!

Вы знаете побывал, но выдает ошибку: "возникновение обратного течения на границе"...

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 minutes ago, Евдокименко Юрий said:

Вы знаете побывал, но выдает ошибку: "возникновение обратного течения на границе"...

ну, это куда менее страшно, чем открытая дверь :) Считать то он при этом не отказывается.

40 minutes ago, Евдокименко Юрий said:

В результате у меня воздух заходит в помещение и не выходит из него а циркулирует по кругу.

это откуда такой вывод? Расход по выходу покажите.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вот такая ошибка...

LAF2.JPG

Вы имеете ввиду расходы после расчета? На старте расчета система полностью сбалансирована по расходу приточных и вытяжных устройств.  А сужу я по траектории движения потоков в помещении, как я понимаю они должны идти от приточных к вытяжным отверстиям , в воздух создает вихри в помещении....

Share this post


Link to post
Share on other sites

Воздух доходит до пола и отражается вверх, а насколько я понимаю при равенстве расходов приток/вытяжка должен стремиться к вытяжным отверстиям?

LAF238(1).jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 7   Posted (edited)

Расход по прежнему не показали... Поставьте его целью и покажите что будет.

И почему вы решили что ламинарный поток пройдет напрямую от входа к выходу? Это не обязательно.

 

К тому-же у вас даже первая продувка не прошла. И условия не слишком хорошо заданы - карачун правильно сказал.

Edited by vik_q

Share this post


Link to post
Share on other sites

Я не знаю как это называется в солиде, но для случаев, когда есть обратные токи можно вместо выхода по давлению (жидкость может только вытекать) использовать Opening (жидкость может втекать и вытекать через ГУ).

И в любом случае обратные токи на выходе это не хорошо, даже если граничное условие сможет с ними справиться, то результаты будут неточные. Лучше отодвинуть ГУ подальше - добавить в модель каналы вытяжки, длинной 10D для начала. В этом канале поток успеет выровняться.

LAF238(1).jpg.1deb5f0f15ed6a43cf6f8bf63a81d15e.thumb.jpg.f38808d438187e1e11f9b2f39fba10eb.jpg

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Добрый день, спасибо сейчас перестрою модель и добавлю воздуховоды на вытяжке. Я также хотел бы объяснить почему я задаю на вытяжке граничные условия: объемный расход: потому что мне нужно задать (определенные цифры расхода на каждую вытяжную решетку) я не понимаю как это сделать если на вытяжные решетки поставить ГУ по давлению?

 

По расходам во вложении отчет с программы. 

 

tmr.docx

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, Евдокименко Юрий сказал:

Я также хотел бы объяснить почему я задаю на вытяжке граничные условия: объемный расход: потому что мне нужно задать (определенные цифры расхода на каждую вытяжную решетку) я не понимаю как это сделать если на вытяжные решетки поставить ГУ по давлению?

Вообще существуют специальные ГУ Target mass flow rate. Это выход по давлению, но решатель меняет это давление чтобы получить нужный расход. Вот описание такого ГУ во флюенте: https://www.sharcnet.ca/Software/Fluent6/html/ug/node238.htm  Но есть ли такое в солиде я не знаю.

Можно сделать вход по давлению и выход по массе или задать выходы по давлению отдельно для каждой вытяжки и в несколько итераций получить нужные расходы отыгрывая давлением.

2 часа назад, Евдокименко Юрий сказал:

Добрый день, спасибо сейчас перестрою модель и добавлю воздуховоды на вытяжке.

Можете также добавить каналы, по которым воздух подводится в комнату. Отодвинуть ГУ от зоны интереса это всегда хорошая идея. Вообще то это часть сеточной сходимости - надо показать что положение входа и выхода не влияют на результаты в зоне интереса, пока это не сделано расчет считается не сошедшимся и не точным. Ну и потом надо посчитать несколько вариантов с разным размером сетки и мельчить сетку до тех пор, пока ее размер не престанет влиять на результат.

https://www.computationalfluiddynamics.com.au/convergence-and-mesh-independent-study/

В 18.04.2019 в 12:05, Евдокименко Юрий сказал:

расчетом воздушных потоков в ламинарной зоне  "чистого" помещения

А в расчете Вы использовали модель турбулентности или считали  в ламинарной постановке?

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 часа назад, karachun сказал:

А в расчете Вы использовали модель турбулентности или считали  в ламинарной постановке?

Спасибо, за комментарии. При расчете использую  модель турбулентности, ламинарность достигается за счет прохождения воздуха через фильтра и ткань, которые я задаю как пористые материалы...

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 часов назад, Евдокименко Юрий сказал:

. При расчете использую  модель турбулентности, ламинарность достигается за счет прохождения воздуха через фильтра и ткань, которые я задаю как пористые материалы...

 

Может проще их потом в общее сопротивление сети добавить и все. Критерий рейнольдса смотрите, для определения турбулентного режима течения

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 13   Posted (edited)

Мы скорее всего говорим о разных ламинарностях, моя ламинарность достигается соблюдением числа Рейнольдса меньше 2300.

3 часа назад, Евдокименко Юрий сказал:

через фильтра и ткань, которые я задаю как пористые материалы...

В такой постановке пористое тело не будет успокаивать поток.

UPD. Но с другой стороны - а с чего поток должен иметь возмущения? Вентилятор ведь не моделируется, закрутки потока нет, тогда действительно проще будет вообще убрать пористое тело и учесть потерю давления за счет ГУ, замечание снято.

Edited by karachun

Share this post


Link to post
Share on other sites

А собственно, в чем именно задача состоит ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Добрый день!

В 19.04.2019 в 21:04, karachun сказал:

Но с другой стороны - а с чего поток должен иметь возмущения?

Я задаю на входе в камеру закрученный поток, через параметр радиальная скорость;

В 19.04.2019 в 21:16, MotorManiac сказал:

А собственно, в чем именно задача состоит ?

Задача: получить визуальную картину течения потоков воздуха в зоне "ламинарного" укрытия.

Проблема: при расчете есть ошибка: обратное течение на граничном условии по давлению...

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 минуты назад, Евдокименко Юрий сказал:

Проблема: при расчете есть ошибка: обратное течение на граничном условии по давлению

Если удлинить вход/выход то проблема должна исчезнуть.

2 минуты назад, Евдокименко Юрий сказал:

Я задаю на входе в камеру закрученный поток, через параметр радиальная скорость;

В этом случае пористое тело не поможет - оно не сможет успокоить поток. Это просто потеря давления при прохождении через пористое тело. Может для начала предположим, что фильтры полностью гасят радиальную составляющую и выкинем фильтры из модели и уберем закрутку потока?

Share this post


Link to post
Share on other sites
23 minutes ago, Евдокименко Юрий said:

Я задаю на входе в камеру закрученный поток, через параметр радиальная скорость

а потом используете изотропную модель пористого тела. Если вы уверены что фильтры поток спрямляют и ламинаризируют - зачем вам это моделировать. Если не уверены - решайте сначала первую задачу - подбора фильтра для спрямления и ламинаризации независимо от помещения.

Если вам нужна картина распределения потоков в помещении - послушайте советов - уберите фильтры.  И начните с задания правильных граничных условий - расход на входе и Давление окружающей среды на выходе. И дверь закройте, если в реальности она закрыта будет - не она вам жить мешает.

В цели добавьте расход по выходному сечению, и подумайте, какие еще критерии будут вашу задачу характеризовать - их тоже добавьте. И ждите сходимости после пары продувок (ну, хотя бы одной), а не панику наводите на 35 итерации из 130

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 18   Posted (edited)

кстати. я тут что-то не оценил всей глубины полета мысли. А расскажите, пожалуйста, так как при помощи РАДИАЛЬНОЙ составляющей скорости добиться закрутки потока?

Edited by vik_q
промазал

Share this post


Link to post
Share on other sites
Just now, vik_q said:

так при помощи РАДИАЛЬНОЙ составляющей скорости добиться закрутки потока?

Переименовываешь ее в КАСАТЕЛЬНУЮ и поток такой - фуррррр!

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 часа назад, Евдокименко Юрий сказал:

Проблема: при расчете есть ошибка: обратное течение на граничном условии по давлению...

и на что оно может повлиять ? на предупреждение красным цветом в процессе решения задачи :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

а эта радиальная составляющая не такая простая штука оказалась...5cbda4a77118b_.thumb.png.2d333536ee73ae3cd1cfffabc276781d.png

промахнулся с осью и привет :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

а еще оказывается, что несмотря на изотропную модель, правильно поставленный во Flow фильтр действительно убирает закрутку потока!

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
53 минуты назад, vik_q сказал:

а еще оказывается, что несмотря на изотропную модель, правильно поставленный во Flow фильтр действительно убирает закрутку потока!

Как это? Прямо выравнивает поток перпендикулярно своей поверхности?

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 24   Posted (edited)

16 minutes ago, karachun said:

Как это? Прямо выравнивает поток перпендикулярно своей поверхности?

спрямляет - убирает крутку. На картинке видно - сначала он закручивался, а после фильтра перестает. Там распределение окружной скорости на картинке еще - на входе в канал, в начале фильтра и в конце фильтра. ХОрошо видно.

5cbdcf3f130c0_.png.ec64086bae2afd9b4688c0759f411199.png5cbdd00ddaef0_.png.a6324a004c0aeb6e49d6646afdc43972.png

Edited by vik_q

Share this post


Link to post
Share on other sites
17 часов назад, vik_q сказал:

правильно поставленный во Flow фильтр действительно убирает закрутку потока!

Скажите, а как Вы фильтр задаете? Думаю что для меня это актуально....

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 26   Posted (edited)

1 hour ago, Евдокименко Юрий said:

Скажите, а как Вы фильтр задаете? Думаю что для меня это актуально....

фильтр я просто выбрал из стандартных материалов. А для вас актуальнее всего на текущий момент будет вот эта ссылка. file:///C:/Program Files/SOLIDWORKS Corp/SOLIDWORKS Flow Simulation/lang/russian/docs/tutorial.pdf 

Нажимайте и читайте. Можно не все по порядку, а только отдельные главы - для начала А3 Porous Media.

 

У меня теперь другой вопрос по задаче... как оценить турбулентность. Пока поток в трубе все в целом понятно, там с диаметром все однозначно. А когда он в помещение вышел? А там еще и вихри по углам разбегаются... При этом масштаб турбулентности неожиданно растет, при снижении расхода. На эпюре - интенсивность турбулентности, шкалы одинаковые.5cbecb1b92bb9_.thumb.png.22644d1b353c907cd5654b72a50e23a1.png

Edited by vik_q

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 22.04.2019 в 17:27, vik_q сказал:

спрямляет - убирает крутку

Какая модель пористого тела при этом использовалась?

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 minutes ago, averome said:

Какая модель пористого тела при этом использовалась?

а вот изотропная. Я тоже удивился. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 минут назад, vik_q сказал:

а вот изотропная

а форма задания сопротивления?

Скорее всего поток выравнивается, что бы сократить сопротивление, так сказать идёт по пути наименьшего сопротивления

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 minutes ago, averome said:

а форма задания сопротивления?

Скорее всего поток выравнивается, что бы сократить сопротивление, так сказать идёт по пути наименьшего сопротивления

да похоже. Давление-расход.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 31   Posted (edited)

16 минут назад, vik_q сказал:

.

У FLOEFD плохая справка, теории мало, лучше конечно у CFX или Fluent смотреть. Это так, для справки)

А так есть по теории вот это:

 

http://new.math.msu.su/department/hydro/program/porous.pdf

 

Сжато, но суть раскрывает.

 

Edited by averome

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 22.04.2019 в 12:51, vik_q сказал:

И начните с задания правильных граничных условий - расход на входе и Давление окружающей среды на выходе.

Задача граничных условий через расход на входе и на выходе и + статическое давление, разве не корректно? TUTORIALS
SOLIDWORKS FLOW SIMULATION 2016 именно так пишет....

ВС.JPG

Share this post


Link to post
Share on other sites

@Евдокименко Юрий Такая постановка корректна, по сути это вход по расходу выход по давлению и дополнительный выход по расходу. Только в примере Environment Pressure не для мебели - входит 4,8 а выходит только 2,6, 2,2 вылезет через выход по давлению.

Но у Вас дверь стоит просто для того чтобы расчет работал. По условиям задачи  дверь ведь не учитывается, правильно? Если хотите, то можете оставить все как есть - такая постановка (расход-давление) правильная и самая стабильная. Она у Вас и так считалась, проблемы были только с обратными токами, но они уже решены отодвиганием ГУ.

Задам контрвопрос: а в этой комнате одинаковый расход через вытяжки как-то специально обеспечивается. Там стоят датчики и компьютер прикрывает жалюзи индивидуально на каждой вытяжке? Если нет, то не создавайте себе лишних задач. Закройте дверь - будет на одно ГУ меньше. Приложите расход на входе и давление на выходе, распределение расхода по вытяжкам будет результатом расчета. Часто новички пытаются использовать в ГУ все данные, которые у них есть - и скорость и полное давление. Но в CFD часть параметров задается а другая находится в результате расчета. Полный расход через все вытяжки всё равно буде равен расходу на входе, но не абсолютно точно - ошибки округления могут съесть часть расхода. Если дисбаланс будет меньше 1%, то все хорошо. Вот по этому расход на входе и выходе это плохая комбинация - нет данных о давлении и сами расходы всегда не равны, есть небольшой дисбаланс по массе.

https://www.sharcnet.ca/Software/Ansys/16.2.3/en-us/help/cfx_mod/i1300679.html

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 35   Posted (edited)

это замкнутая система работает на одном вентиляторе. соответственно баланс приток=вытяжка

Edited by Евдокименко Юрий

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 минуту назад, Евдокименко Юрий сказал:

баланс приток=вытяжка

Я имел в виду что расход на выходе задан отдельно для каждого из двенадцати каналов - по 1/12 от суммарного расхода. Но в реальности где-то будет больше, где-то меньше а в сумме естественно совпадет с расходом на входе, если утечек нет.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да, я Вас понял, это я затупил с комментарием. Оставил как доп. информацию по системе.

Share this post


Link to post
Share on other sites

В общем, сделал согласно Ваших рекомендаций: вход по расходу; выход по давлению (статическое). и дополнительно задал для некоторых решеток расход...картинка есть, но вихрь в помещении мне  не дает покоя....Подскажите, пожалуйста,  на что еще обратить внимание....

Вар.png

Вар_1.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 минут назад, Евдокименко Юрий сказал:

но вихрь в помещении мне  не дает покоя

А почему бы и нет. Воздуху строем ходить не прикажешь. Хотя похоже, что через эти вытяжки воздух высасывается быстрее.

17 минут назад, Евдокименко Юрий сказал:

и дополнительно задал для некоторых решеток расход

Уберите его, расход на выходе задавать не нужно вообще. Расход на входе - статическое давление на выходе (или наоборот) это самая  устойчивая комбинация ГУ, в любых CFD пакетах. Не надо бездумно копировать учебные туториалы, если реальная вентиляция не обеспечивает постоянный расход в отдельно взятом канале, то задавать его там это ошибка.

12 минуты назад, Евдокименко Юрий сказал:

Подскажите, пожалуйста,  на что еще обратить внимание....

Можно посмотреть расходы на выходе - они должны быть примерно одного порядка т.к. перед вытяжками нет особых преград.

Теперь можно посчитать модель с разными размерами сетки (если есть куда уменьшать) и посмотреть - будет ли размер влиять на результат.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Только что, karachun сказал:

Можно посмотреть расходы на выходе - они должны быть примерно одного порядка т.к. перед вытяжками нет особых преград.

Так и есть, расходы лежат в интервале от. 0,44 м3/с до 0,49 м3/с...

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.