Fluent Meshing - как убрать полиэдрическую сетку с боковых поверхностей.

[karachun 2 038]

Раз пошло такоe дело и видные флюентисты собрались вместе то воспользуюсь шансом и задам такой каверзный вопрос.

Передо мной стоит задача построить сетку для поплавка тестового катамарана, далее эта сетка будет использоваться для определения буксировочного сопротивления, с учетом свободной поверхности. Я попробовал замешить ее в Ansys Meshing, CutCell методом, но результат меня не удовлетворил - мешер не моет отловить очень мелкие детали а в реальной модели они обязательно будут.

По этому я перешел в самый передовой продукт - Fluent Meshing. Сперва я взял совсем упрощенную модель - без мелкой детали (сбоку должно торчать тонкое подводное крыло), Сделал комбинированную poly/hexa сетку, все получилось красиво но на ограничивающих стенках остался слой полигедр. это не то чтобы очень плохо, но хочется убрать полигедры с плоскости симметрии, входа-выхода и в особенности - с внутренней границы между двумя телами, эта граница совпадает с начальным уровнем воды и оттуда будет идти адаптивный рефайнинг и будет намного проще и контролируемо если на этой границе будут гексы.

Может кто уже преуспел в Fluent Meshing и знает как можно такое сделать.

Прикладываю проект в версии 2020R1 и нейтральную геометрию.

https://fex.net/s/zazmzte

Geom.x_t

[an_rushin 128]

боюсь ответить, т.к. ни разу не видный и не флюентист, но есть вопрос: сетку эту вы делали в мозаике? как говорится, только идея - а почему не попробовать сделать сетку в ANSA?

 

[karachun 2 038]

18 минут назад, an_rushin сказал:

но есть вопрос: сетку эту вы делали в мозаике?

Да, если под мозаикой Вы имеете в виду Fluent Meshing.

https://www.youtube.com/watch?v=zFsa1Ezot8Y

20 минут назад, an_rushin сказал:

только идея - а почему не попробовать сделать сетку в ANSA?

С Ансой я вообще не знаком, так что много времени уйдет только на освоение кнопок. Однажды я хотел попробовать поработать в ней но даже не смог правильно установить/после установки ничего не работало.

[an_rushin 128]

скорее, вот это:

https://www.youtube.com/watch?v=7CZP5Fq676U

мой знакомый из ANSYS USA рассказывал о Mosaic, как о прорыве в сеткостроении, но я очень привязался к ICEM и ANSA.

 

[karachun 2 038]

35 минут назад, an_rushin сказал:

скорее, вот это:

Так это одно и тоже, мешинг происходит во Флюенте вот я и называю его Fluent Meshing. И это действительно удобно и сетка получается красивая.

[karachun 2 038]

@an_rushin Пока решил проблему так - объединил два тела в одно а измельчение сетки задал через Body of influence. Все равно вход через одну плоскость а уровень жидкости задается в свойствах Open Channel BC.

Изменено 17 июня 2020 пользователем karachun

[karachun 2 038]

Делюсь промежуточными результатами, может будет интересно.

В общем посчитал я в стационаре уже тестовую модель приближенную к задаче - один поплавок катамарана с подводным крылом. Сам поплавок нарисован от балды, без какой-либо проработки - просто цилиндр со скруглениями и вертикальной стойкой.

Как и ожидалось - модель отказалась сходиться в стационаре - амплитуда осцилляций - около 30%.

Если вывести положение свободной поверхности то видно что волны появились и за корпусом и перед ним. Но это в принципе ожидаемо. С одной стороны есть численные ошибки от входа и выхода а с другой - число Фруда около 0.2, т.е. поток "дозвуковой" по аналогии с числом Маха. В докритическом потоке волна может путешествовать вверх по течению.

Дальше буду последовательно проверять такие вещи.

Сперва увеличу домен и использую т.н. условие Numerical Beach - во флюенте оно позволяет "задемпфировать" волны около ГУ чтобы уменьшить влияние численных нестабильностей.

Ну и потом - посчитаю задачу в нестационаре, но ожидаю что на моей старенькой машине с i7-2600K это будет грустно. В любом случае я никуда не спешу.

На этом не прощаюсь, когда появятся следующие результаты я отпишусь.

Изменено 19 июня 2020 пользователем karachun

[karachun 2 038]

В общем посчитал я тестовую задачу - корпус модели контейнеровоза - KCS, вот отсюда.

https://www.nmri.go.jp/institutes/fluid_performance_evaluation/cfd_rd/cfdws05/Detail/KCS/container.html

В файлах приложил оригинальную статью с результатами испытаний.

Получилось на самом деле не очень хорошо - видно что домен узкий и еще перед корпусом появилось небольшое волнение (видимо это связано с близостью ГУ или неустойчивостью потока и лечиться Numerical Beach или просто грубой сеткой).

Но удивительным образом сопротивление оказалось близко к эксперименту (на диаграмме ошибка, приведен к-т полного сопротивления Ct) - хотя это единичный расчет и правильнее считать что мне просто повезло и это пока не результат. Нужно пересчитать модель с большим доменом.

Вот такие дела, теперь я отрабатываю вариант с двумя сетками и Overset Mesh для решения с подвижным корпусом (определение дин. осадки и дифферента).

Пробую мешить в Star-CCM+.

kim2001.pdf

[karachun 2 038]

@piden вот выкладываю геометрию корпуса. Гометрия взята из туториала Star-ccm. Я только взял и отрезал руль, так как в исходной статье испытывали без руля.

Сейчас еще выложу проект во Флюенте и Старе.

KCS_geometry_No_Rudder.x_t

[piden 2 874]

4 minutes ago, karachun said:

Offtop.

@piden Вообще меня сейчас другая дилемма беспокоит. По газодинамике.

 

Вот в Star-CCM+ можно легко и удобно построить экономичную сетку для опытового бассейна без самого судна. При этом на самом судне призматический подслой строиться плохо.

В то же время во Fluent Meshing призматический подслой строиться идеально но Cutcell сетка получается слишком тяжелой.

Я пока сшил две сетки через интерфейс но интерфейсы это тоже не панацея. Вот я и думаю как бы купить больших раков но по 3.

На последней картинке не видно подслоя потому что я его пустил по плоскости симметрии.

P.S. хотя возможно это я зажрался и на сетке с верхней картинки все и так нормально посчитается.

 

Старовская ведь родная ему должна быть - попробуй)

Мне флуентовская нравится: хоть и интерфейс, зато в вариант с подвижным 6dof телом легко превратится как раз благодаря интерфейсу. Пример с глиссирующим катером на портале видел?

 

[karachun 2 038]

1 минуту назад, piden сказал:

Пример с глиссирующим катером на портале видел?

Нет, у меня нет к нему доступа. Я видел у тебя на канале катер и еще вот такой кадфемовский вебинар.

https://www.youtube.com/watch?v=0gmVWp38KLo&t=2826s

Пока в Mesh motion я сильно не вникал но я же правильно понимаю - можно сделать так что сетка вокруг корабля будет вместе с ним перемещаться без деформации а сетка в наружном регионе будет соответственно деформироваться?

Я хотел было вообще Overset Mesh задействовать но оверсет не работает с Simple решателем а Coupled дороже в вычислительном плане.

Вот ансисовский проект с сеткой для внутреннего региона и старовский проект для наружной сетки.

И отдельно я приложил сами сетки (сетку из стара я экспортировал в формате tecplot - .plt).

https://drive.google.com/drive/folders/1iRglzEh6YyPWjdE30qxyL9Hq-8LPaUx3?usp=sharing

[karachun 2 038]

 

@piden Ну и еще добавил сам флюентовский проект (Fluent_cas_File.zip).

Если вкратце то задача несжимаемая, VOF формулировка неявная, включен Open Channel Flow. Вход по массе выход по давления, по бокам станки с проскальзыванием. Решатель - Simple.

Спойлер

 

 

 

 

 

 

Так как модель движется по спокойной воде то я поставил низкие значения для турбулентности на входе и выходе - интенсивность 1% и Turbulent Viscosity ratio 1.

При настройке анализа ориентировался на "International Towing Tank Conference - Practical Guidelines for Ship CFD Applications" и на статью "A NUMERICAL APPLICATION TO PREDICT THE RESISTANCE AND WAVE PATTERN OF KRISO CONTAINER SHIP".

только сейчас обнаружил что есть более новые рекомендации.

https://ittc.info/media/4196/75-03-02-03.pdf

https://ittc.info/media/4251/register.pdf

75-03-02-03.pdf V67_N2_P4_1066_2016_PP_Ozdemir.pdf

[piden 2 874]

@karachun , посмотрю все в конце рабочего дня.

Пока заслал инфу в ЛС.

[karachun 2 038]

@piden Есть обновление по расчету - посчитал за выходные модель с большим басейном и с сеткой из двух компонентов.

Спойлер

Получилось похоже на правду. Вот это уже волны Кельвина здорового человека. Разница с экспериментом составила 6.7% но это грубая сетка, для понимания сути такой точности достаточно.

Я закинул результаты расчета (в dat.h5 и cdat для CFD-Post) в папку на гугл диске, если кому будет интересно то можно будет ознакомиться, хотя весят они порядочно.

https://drive.google.com/file/d/1zAVaNGOx2RHMTM_vkgtgPcde8QcFGIHL/view?usp=sharing

Примечательно что колебания буксировочного сопротивления сошли на нет в конце расчета. Возможно грубая сетка немного задемпфировала волны.

Теперь перехожу к динамическим сеткам и 6dof решателю.

Спойлер

 

Изменено 13 июля 2020 пользователем karachun

[karachun 2 038]

Ссылка на гугл диск испортилась (мне понадобилось место на гугл диске). Поэтому перезаливаю файлы на Мегу.

https://mega.nz/folder/OsdTgCxT#_P6h6LbU2g5XwPAhxomEXg

[vse.v.sad 0]

коллеги, я был бы крайне признателен за краткое описание (видео, пдф, наскальные картинки, без разницы) настроек решателей и прочего в solution (ansys fluent) для задачи о буксировочном сопротивлении корпуса.  очень утомительно собирать и сопоставлять с миру по нитке всякие tutorial, причем зачастую противоречивые.

[karachun 2 038]

Да, заметил что файлы с Меги нормально может скачать только их хозяин.

Загрузил на Gmail.

https://drive.google.com/drive/folders/1VyqKskYifxhvNVy4GODpNdR_vXAlqLqd?usp=sharing

[vse.v.sad 0]

 

12 hours ago, karachun said:

Да, заметил что файлы с Меги нормально может скачать только их хозяин.

Загрузил на Gmail.

https://drive.google.com/drive/folders/1VyqKskYifxhvNVy4GODpNdR_vXAlqLqd?usp=sharing

качаю, спасибо. без вопросов не обойдется

[karachun 2 038]

15 минут назад, vse.v.sad сказал:

без вопросов не обойдется

Спрашивайте, я вам все равно не отвечу так как за полтора года все уже забыл.

Изменено 4 января 2022 пользователем karachun

[vse.v.sad 0]

однако... монументальность вашей сетки внушаетъ, как говорил хрюн моржов...  я тут с совочком в песочнице ковыряюсь, а там вовсю карьерными экскаваторами орудуют.

 

я только с наскоку не смог понять - как-либо организовано перемещение зоны корпуса по вертикальной оси Z и поворот вокруг Y? или для данного типа расчета это неприменимо?