Fluent, давление в области outlet падает до нижней границы давления

[karachun 2 038]

1 час назад, Elias Alekseeff сказал:

И если я правильно понял, то нужно создать пограничный слой

Не для всех задач пограничный слой жизненно необходим. Правильный учет пограничного слоя важен для удобообтекаемых тел, у которых сопротивление трения сопоставимо с сопротивлением формы. Если считать сопротивление в прямом участке трубы или обтекание профиля крыла или движение подводной лодки или теплообмен со стенкой то там без погранслоя делать нечего. В данном случае канал короткий и содержит резкие сужения/расширения - т.е. здесь решает форма а не трение, в таком случае разрешение погранслоя может не сильно улучшить точность расчета.

[Elias Alekseeff 0]

@karachun Спасибо за материалы, за информацию.

Похоже дело не в турбулентности, так как я отключил турбулентность, использовал идеальный газ, но проблема осталась.

[karachun 2 038]

6 минут назад, Elias Alekseeff сказал:

так как я отключил турбулентность, использовал идеальный газ

Путаете теплое с мягким.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Уравнение_состояния_идеального_газа

https://ru.wikipedia.org/wiki/Турбулентность

Изменено 21 августа 2019 пользователем karachun

[a_schelyaev 366]

В 20.08.2019 в 20:59, karachun сказал:

Не для всех задач пограничный слой жизненно необходим. Правильный учет пограничного слоя важен для удобообтекаемых тел, у которых сопротивление трения сопоставимо с сопротивлением формы. Если считать сопротивление в прямом участке трубы или обтекание профиля крыла или движение подводной лодки или теплообмен со стенкой то там без погранслоя делать нечего. В данном случае канал короткий и содержит резкие сужения/расширения - т.е. здесь решает форма а не трение, в таком случае разрешение погранслоя может не сильно улучшить точность расчета.

Можно вообще сделать стенки с проскальзыванием, чтобы закрыть вопрос о трении.

1 час назад, Elias Alekseeff сказал:

@karachun Спасибо за материалы, за информацию.

Похоже дело не в турбулентности, так как я отключил турбулентность, использовал идеальный газ, но проблема осталась.

Может геометрию выложите?

[karachun 2 038]

@a_schelyaev Вроде бы во фюленте и cfx есть продвинутые пристеночные функции, которые применимы к любым величинам у+. т.е. они не деградируют/становятся нефизичными на очень больших значениях у+.

Но проигнорировать трение конечно более элегантное решение)

[a_schelyaev 366]

Пристеночные функции вещь в себе. Если проблема не в турбулентности и у него валится мультигрид, то дело в соотношении параметров ГУ и НУ, которые решатель не может прожевать.

Нужно пробовать Сегрегейтом. Если не поможет, то переходить на первый порядок по всем уравнениям. Если и это не поможет, то колдовать с шагом интегрирования - снижать - особенно на первых итерациях.

[an_rushin 128]

господа, а если дело в геометрии, к примеру, стенку забыл убрать или часть поперечного сечения не окутал сеткой? мне кажется, что искать проблему в турбулентности или порядках следует вторым шагом, а первым шагом понять, все ли отображено сеткой согласно геометрии...

 

[a_schelyaev 366]

Так просим геометрию - не дает.

[an_rushin 128]

не дает...

 

[Elias Alekseeff 0]

12 часа назад, karachun сказал:

Путаете теплое с мягким.

Я неправильно выразился. Я не использовал уравнения турбулентности - выбрал inviscid (как я понял из описания это означает невязкую жидкость), и вместо реального газа использовал идеальный.

8 часов назад, an_rushin сказал:

господа, а если дело в геометрии, к примеру, стенку забыл убрать или часть поперечного сечения не окутал сеткой? мне кажется, что искать проблему в турбулентности или порядках следует вторым шагом, а первым шагом понять, все ли отображено сеткой согласно геометрии...

Возможно дело действительно в сетке, на счет окутал...не совсем понял, я использую обычный workbunch meshing, метод cutcell.

Возможно я как-то неправильно разбил тело на части (или на тела),

либо там нужно еще что-то сделать, на англоязычном форуме мне говорят что-то про Multibody Part или Share Topology.

Кто-нибудь может объяснить что это значит - Multibody Part - и как его обеспечить?

8 часов назад, a_schelyaev сказал:

Так просим геометрию - не дает.

Я бы с радостью это сделал, но это не от меня зависит. Могу добавить картинки дерева построений.

[karachun 2 038]

31 минуту назад, Elias Alekseeff сказал:

Я не использовал уравнения турбулентности - выбрал inviscid (как я понял из описания это означает невязкую жидкость), и вместо реального газа использовал идеальный.

Вот это и не правильно. Опять спутано теплое с мягким. С невязкой жидкостью можно посчитать только потенциальное (безвихревое течение). Но вихри есть и в ламинарном и в турбулентном течении. Чтобы не учитывать турбулентность надо выбрать в моделях турбулентности вариант None(Laminar) - Ламинарное течение, а не менять свойства рабочего тела.

В общем почитайте книги по газодинамике, выполните учебные примеры из справки флюента, судя по Вашим комментариям у Вас пока все знания спутаны и считать такую сложную задачу рановато.

Без обид, учите матчасть. Надо четко понимать чем отличаются потенциальное/вихревое, ламинарное/турбулентное, сжимаемое/несжимаемое течения на уровне понимания физики процесса а не кнопок. Это основа основ. Это как садиться за руль не зная сигналов светофора.

https://en.wikipedia.org/wiki/Potential_flow

38 минут назад, Elias Alekseeff сказал:

Я бы с радостью это сделал, но это не от меня зависит.

В модели есть миллион возможностей сделать ошибку, особенно начинающему, увы гадание по скриншоту это безблагодатное дело. Вы можете сделать упрощенную модельку с другими габаритами, упрощенной проточной частью и даже намного изменить ГУ и выложить ее здесь.

[a_schelyaev 366]

11 час назад, Elias Alekseeff сказал:

Я бы с радостью это сделал, но это не от меня зависит. Могу добавить картинки дерева построений.

Т.к. мы страшные люди, то по тем данным, что в теме выложены, я построил вашу геометрию за 0,5-1 часик.

FlowVision брать не стал - лень. Взял KompasFlow ибо геометрию тут же в Компасе сваял.

На входе задал полное давление избыточное 811669, относительно опорного 101325.

Тоже самое по температуре - 244.6, относительно 273 опорного.

На выходе стоит расход.

Пар брать не стал, ограничился воздухом, уравнение состояние идеального газа.

k-E модель стандартная, Полная энтальпия.

По заданному давлению на вход влетает сверхзвук, бьется о противоположную стенку цилиндрическую и летит на вход.

И т.о. все пульсирует, что видно по графику силы на зазорообразующих стенках между клапаном и корпусом.

Т.е. задача сугубо нестационарная в подобной постановке. Волна в зоне входа может бегать еще долго, благо воздух ее не особо демпфирует. Решением может быть разрешение зазора сеткой, чтобы через него расход вырос и вырос эффект стравливания воздуха. Также можно трением на стенке за счет разрешения по стенке тоже немного взять энергии потока.

Рекомендации для Флюентистов: задать на входе давление поменьше, например равное 0 Па, относительно опорного и постепенно его повышать. Т.о. выйдете на стационарное течение.

Шаг интегрирования в среднем 1e-5.

Еще бы автору неплохо проверить правильно ли заданы согласование условий на входе по давлению и температуре.

Сейчас я так и сделаю но уже во FlowVision, потому что в KompasFlow этого задавать низя.

Вторая картина это FV с нулевым давление на входе. К утру все должно вырасти до нужных значений.

Как вариант можно выделить отдельно зону перед клапаном, перед зазором, и задать в ней начальное давление какое-нибудь.

[a_schelyaev 366]

В общем при выходе на полную величину давления скорость в зазоре под 800 м/с. Шаг по времени просел до 1e-6. Наблюдается колебательный процесс, т.к. задал рост давления в прогрессии - в два раза через каждые 100 итераций, что привело к появлеию колебаний. Не таких, как в случае с постоянным ГУ на входе, но тоже есть.

Я бы конечно на входе отросток побольше задал с соответствующим пересчетом давления и тепературы.

[a_schelyaev 366]

Очень красивая кривая сходимости по интегральной характеристике получилась.

Ну, собственно, о чем и писал - нужно задавать близкий к реальности профиль повышения давления на входе или словим отражение волны в верхней части арматуры и будем ждать, когда она потухнет.

Сейчас ради интереса пересчитаю все на куранте 100 и заодно сглажу ступенчатость повышения давления.

[a_schelyaev 366]

Сделал повышение давления более гладким, но сам градиент остался прежним.

Также сделал расчет на Куранте=100, но тоже с градиентом роста от Куранта=1 до 100 в течении 20 шагов по времени.

как видно из графика, осцилляция осталась после выхода на полную амплитуду давления, что говорит, что нужно было диапазон от среднего значения до максимального сделать более растянутым, а от начального до среднего более крутым - сейчас все наоборот.

Но смысл вы поняли - нужно открывать вентиль плавно, а не срывать его кувалдой.

Соответственно, совершенно другая асимптотика сходимости по количеству шагов. Я там в конце еще переключился на Курант 10, чтобы проверить как схемные дела могли повлиять на решение, все таки увеличение шага интегрирования размазывает низкочастотные дела, но сила не поменялась. Т.е. мы вышли на стационарный режим, но с одной оговоркой, на данной расчетной сетке. Если ее проадаптировать погуще, то можно будет отловить какие-нибудь маломасштабные дела. Но это уже если оно вам надо.

[Elias Alekseeff 0]

@a_schelyaev Спасибо за проделанную работу, но я мало что понял, если честно (особенно про шаги интегрирования).

Если коротко, сетку получается сделать мельче; удлинить входной патрубок;

по давлениям, если задать давление прежним (912 000Па), а расход постепенно повышать эффект должен быть тот же, что и с увеличением градиента давления, так ведь?

[a_schelyaev 366]

Забубенить что-ли шоу, где я буду ходить как Константин Ивлев с пузом по КБ всячесчким, кидаться клавиатурами, бить всех по голове томиком Ландафшица или Тимошенко? А потом в конце, когда все уже не могут дрожащим пальцем попасть в кнопку мыши, я такой достаю карандаш Кохинор HB (or not HB?), таблицы Брадиса, инерционную рейсшину Ленинград и калькулятор Электроника на солнечных батарейках и со словами "Смотри, чучело..." начинаем с ним рисовать Static Mixer на бумаге в трех проекциях и в изометрии с указанием всех ГУ на бумаге и технических требований над штампом.

В конце радостно получаем кривую сходимости, переносим ее на кальку, подшиваем и я уезжаю в следующее ОКБ.

Все хлопают и на камеру, поедая банан, говорят о своих ощущениях.

 

Суть того, что я выложил, в описании характера задачи и как ее решать. Методика универсальная для всех CFD кодов с учетом на тараканы каждого кода.

Ребята, кто работает с Флюентом дальше вам подскажут, если захотят, как обойти несогласованость НУ и ГУ в вашей задаче.

Я с Флюентом не работал, больше с CFX. Но если предполагать, что они написаны на единых технологических началах, то начинайте с нулевого давления на входе, доводите до решения. Потом используйте полученное решение как НУ для следующего расчета, где вы на входе ГУ поднимите.

И так ступеньками дойдете до вашего рабочего давления.

Изменено 25 августа 2019 пользователем a_schelyaev

[a_schelyaev 366]

Ну что, удалось посчитать задачу?

[Elias Alekseeff 0]

В 27.08.2019 в 17:49, a_schelyaev сказал:

Ну что, удалось посчитать задачу?

Нет, возникли проблемы. Возможно, дело в состоянии пара при таких низких параметрах.

 

Изменено 28 августа 2019 пользователем Elias Alekseeff

[a_schelyaev 366]

Воздух для начала попробуйте. Потом пар с уравнением состояния идеального газа. И только потом, когда отладите процесс переходите на "реальное" уравнение.