Сетка

[Кварк 126]

Делаю расчет гидрораспределителя.

У меня есть каналы 0,01 мм, которые необходимо разрешить.

Поставил 5 ячеек на канал, получил 25 млн ячеек, оперативки не хватило (128Гб).

Поставил 4 - хватило.

Но сейчас поставил 3, т.к. долго считает. Я встречал давно требование о 5-и ячейках. Но сейчас в справке увидел о том, что можно и две ячейки.

Так какой в итоге минимум тут?

 

[karachun 2 038]

@Кварк Мое мнение - если нужно не просто замешить а еще и посчитать сопротивление то нужно штук 10, не меньше.

Смотрите, для элемента вычисляется одна скорость в его центроиде, т.е. она постоянна по всему элементу. Но в канале скорость не постоянная. В трубе, при ламинарном течении распределение скорости идет по параболе. Вот чтобы эту параболу как-то обыграть и нужно хотя бы штук десять элементов. Увы, это как раз выходит из того что расчет проходит дискретно по элементам а не непрерывно. как в жизни.

 

Но и это все на уровне "одна бабка сказала" и "видами по воде".

Есть только один способ это точно определить - сеточная сходимость.

Вычленяете один такой канал. Диаметр 0.01 мм а длинна пусть будет 1-2 мм (100-200 диаметров). Задаете на входе скорость, на выходе давление 0 Па. Мешите двумя элементами на диаметр, считаете и находите перепад давления. Записываете его в ексельку. Дальше пересчитываете с тремя, пятью, десятью элементами на диаметр. Все перепады выписываете в табличку и делаете по ним график. Вот когда график выйдет на полку - перепад перестанет меняться, тогда и можно будет остановиться. В зависимости от требуемой точности можно будет немного отступить от пологой части, т.е. загрубить сетку.

 

Хотите совсем по науке - делаете три сетки: 4, 6 и 9 элементов на диаметр. На каждом шаге уменьшаете сетку ровно в полтора раза. А дальше берете результаты и выполняете экстраполяцию Ричардсона, согласно вот этой статье.

https://www.grc.nasa.gov/www/wind/valid/tutorial/spatconv.html

 

В результате получите точку со значением перепада. экстраполированную на условно бесконечно малую сетку. И теперь зная условно истинное значение вы сможете для каждой из трех сеток определить насколько получился недолет и тогда уже решаете какая сетка вам подходит исходя из ваших запросов (нужен один процент точности или и 25 сойдет).

 

 

А вообще надо задачу разделять на части и считать весь домен отдельно а маленькие трубочки отдельно. Потом что результаты сеточной сходимости могут оказаться неутешительными - придется покупать суперкомпьютер.

[Кварк 126]

Что такое "замешить"?

Я возможно неправильно выразился: у меня не совсем канал, т.е. протяженности нет, как у капиляра. Это кромка золотника.

Как можно посчитать отдельно? Не понял тут.

Но посчитать нужно сопротивление в том числе.

пока выдает странные результаты. Такое  впечатление, что через меньшую из двух щелей вообще не пропускает жидкость.

Хотя, нет. Сейчас посмотрел результаты последней итерации: появилась скорость везде. Правда маленькая, в сравнении с расчетом на бумажке. Подождем.

По факту должна быть скорость 2,5 м/с через центральный канал. Но пока, как я понимаю, мало итераций, чтобы судить?

https://skr.sh/s53jLoIJdTC?a

[karachun 2 038]

21 минуту назад, Кварк сказал:

Что такое "замешить"?

Создать сетку. Mesh - сетка. Это такой жаргон, привыкайте.

 

21 минуту назад, Кварк сказал:

Это кромка золотника.

Как можно посчитать отдельно? Не понял тут.

Можете показать на картинке? Тогда и станет ясно что можно сделать. Покажите как эта узкая щель выглядит в 3Д.

Что я хочу донести - чтобы провести сеточную сходимость не обязательно моделировать весь золотник, достаточно смоделировать эту щель. Задать ей на входе скорость 2.5 м/c и мельчить сетку как я это описал в предыдущем сообщении. Это не совсем та задача которую вам нужно решать но щель будет вести себя примерно так же как и в полной модели.

Согласитесь что быстрее посчитать несколько вариантов для одной щели а не для четырех, как у вас в полной конструкции. А потом, когда определитесь с требуемым размером сетки в щели, то уже этим размером замешите щель в полной модели и посчитаете ее, один раз. Потому что уже знаете какой размер нужен.

 

21 минуту назад, Кварк сказал:

Но посчитать нужно сопротивление в том числе.

А без него у вас и все остальное не заработает.

 

21 минуту назад, Кварк сказал:

Правда маленькая, в сравнении с расчетом на бумажке.

Сеточная сходимость, помельчите сетку и скорость должна подрасти. Конечно если расчет на бумажке правильный.

 

21 минуту назад, Кварк сказал:

Но пока, как я понимаю, мало итераций, чтобы судить?

А откудя я знаю, я же не экстрасенс,.

Выведите график этой самой скорости от итераций и вы увидите что сперва они растет, растет. График может даже кренделя выписывать но со временем скорость меняется все медленнее, видно что она асимптотически приближается к какому-то значению. Вот это и означает что итераций достаточно.

По сути это тоже сходимость но не по сетке а по итерациям.

В газодинамике без сходимости никуда.

Изменено 9 ноября 2020 пользователем karachun

[Кварк 126]

https://skr.sh/s53FcGr643r?a - общий вид

 

https://skr.sh/s539bVs2S66?a - увеличил одну кромку. Обратите внимание, что у меня там бочка сделана конусом, т.е. щель становится все боле и больше (слева - направо)

 

 

График скорости не могу не могу вывести. 

Изменено 9 ноября 2020 пользователем Кварк

[Кварк 126]

41 минуту назад, karachun сказал:

@Кварк Мое мнение - если нужно не просто замешить а еще и посчитать сопротивление то нужно штук 10, не меньше.

Смотрите, для элемента вычисляется одна скорость в его центроиде, т.е. она постоянна по всему элементу. Но в канале скорость не постоянная. В трубе, при ламинарном течении распределение скорости идет по параболе. Вот чтобы эту параболу как-то обыграть и нужно хотя бы штук десять элементов. Увы, это как раз выходит из того что расчет проходит дискретно по элементам а не непрерывно. как в жизни.

 

Но и это все на уровне "одна бабка сказала" и "видами по воде".

Есть только один способ это точно определить - сеточная сходимость.

Вычленяете один такой канал. Диаметр 0.01 мм а длинна пусть будет 1-2 мм (100-200 диаметров). Задаете на входе скорость, на выходе давление 0 Па. Мешите двумя элементами на диаметр, считаете и находите перепад давления. Записываете его в ексельку. Дальше пересчитываете с тремя, пятью, десятью элементами на диаметр. Все перепады выписываете в табличку и делаете по ним график. Вот когда график выйдет на полку - перепад перестанет меняться, тогда и можно будет остановиться. В зависимости от требуемой точности можно будет немного отступить от пологой части, т.е. загрубить сетку.

 

Хотите совсем по науке - делаете три сетки: 4, 6 и 9 элементов на диаметр. На каждом шаге уменьшаете сетку ровно в полтора раза. А дальше берете результаты и выполняете экстраполяцию Ричардсона, согласно вот этой статье.

https://www.grc.nasa.gov/www/wind/valid/tutorial/spatconv.html

 

В результате получите точку со значением перепада. экстраполированную на условно бесконечно малую сетку. И теперь зная условно истинное значение вы сможете для каждой из трех сеток определить насколько получился недолет и тогда уже решаете какая сетка вам подходит исходя из ваших запросов (нужен один процент точности или и 25 сойдет).

 

 

А вообще надо задачу разделять на части и считать весь домен отдельно а маленькие трубочки отдельно. Потом что результаты сеточной сходимости могут оказаться неутешительными - придется покупать суперкомпьютер.

Вы хотите сказать. что если я поставлю две ячейки, в сколь угодно большом канале, то программа будет воспринимать эти ячейки как пристеночные, т.е. их скорость будет равна нулю и расхода через этот канал уже не будет? 

[karachun 2 038]

13 минут назад, Кварк сказал:

Вы хотите сказать. что если я поставлю две ячейки, в сколь угодно большом канале, то программа будет воспринимать эти ячейки как пристеночные, т.е. их скорость будет равна нулю и расхода через этот канал уже не будет?

Здесь есть варианты. Во Флюенте нельзя меньше двух ячеек ставить иначе не будет потока. В CFX можно и одну поставить. За солидворк не знаю, скорее всего с двумя некоторый ток будет но это будет мало похоже на правду.

31 минуту назад, Кварк сказал:

Обратите внимание, что у меня там бочка сделана конусом, т.е. щель становится все боле и больше (слева - направо)

Значит смотрите - рисуете только участок этой щели. Т.е. вырезаете небольшой сектор по окружности. Примерно от сих до сих.

Если смотреть вдоль оси то получаете вот такую конструкцию. Угол берете маленьким, чтобы H~B.

Получается что-то условно похожее на канал. С торцов ставите две плоскости симметрии, верх-низ -стенки. Дальше с одного конца задаете свои 2.5 м/с а с другого статическое давление 0 Па. И дальше мешите как я говорил 4, 6 и 9 элементов. Или другие числа но чтобы с постоянным отношением. И выполняете всю ту ахинею что я описал выше.

 

Эта щель даже в отрыве от всего золотника работает примерно так же. где-то ближе к середине идет практически осесимметричное течение, если щель кольцевая,. Так что сетка подходящая для этой маленькой, принципиальной, модели подойдет и для большой. Но на этой модели можно легко потянуть и 9 и 15 и 20 элементов а на полной модели нет.

 

Улавливаете суть?

 

[Кварк 126]

Эти сетки я и так локальной сеткой задаю. По всему телу сетка на порядки больше. 

Дождусь завершение расчета тогда, и потом сделаю как Вы говорите.

Я подумал вот о чем: больше 4 ячеек у меня уже не тянет комп. Даже если я приду к выводу, что 4 мало, то мне это мало чем поможет(

[karachun 2 038]

35 минут назад, Кварк сказал:

Я подумал вот о чем: больше 4 ячеек у меня уже не тянет комп. Даже если я приду к выводу, что 4 мало, то мне это мало чем поможет(

Вот. Тогда начинается следующее действие марлезонского балета.

Какое предназначение у этой щели? Пропускать некоторое количество жидкости и создавать сопротивление. Больше от нее ничего особо не требуется. Значит можно эту щель заменить.

Нужно поискать в документации солидворка - можно ли создать между двумя плоскостями интерфейс, чтобы поток телепортировался из одной на другую и при этом расход определялся некоторым к-том сопротивления.

Если такое возможно то можно разделить задачу на две части.

Отдельно посчитать щель, на разных скоростях. Это будет по сути расходно-напорная характеристика щели. А дальше в полной модели нужно будет заменить саму щель на ее упрощенную мат. модель. И тогда одна большая задача распадется на две средних.

Возможно такой вариант будет даже более точным чем моделировать все сразу. Сетка ведь в щели все равно будет грубой в полной модели - вы не добьетесь правдивого сопротивления и расхода.

 

Цитата

This is not cheating, this is being smart

@piden знает. кто автор этой цитаты.

 

Конечно если солид позволяет это провернуть. Даже у меня, в Femap TMG Flow такое можно сделать. А TMG Flow это один из немногих пакетов которые хуже чем SW Flow Sim.

Изменено 9 ноября 2020 пользователем karachun

[Кварк 126]

1 минуту назад, karachun сказал:

Вот. Тогда начинается следующее действие марлезонского балета.

Какое предназначение у этой щели? Пропускать некоторое количество жидкости и создавать сопротивление. Больше от нее ничего особо не требуется. Значит можно эту щель заменить.

Нужно поискать в документации солидворка - можно ли создать между двумя плоскостями интерфейс, чтобы поток телепортировался из одной на другую и при этом расход определялся некоторым к-том сопротивления.

Если такое возможно то можно разделить задачу на две части.

Отдельно посчитать щель, на разных скоростях. Это будет по сути расходно-напорная характеристика щели. А дальше в полной модели нужно будет заменить саму щель на ее упрощенную мат. модель. И тогда одна большая задача распадется на две средних.

Возможно такой вариант будет даже более точным чем моделировать все сразу. Сетка ведь в щели все равно будет грубой в полной модели - вы не добьетесь правдивого сопротивления и расхода.

 

@piden знает. кто автор этой цитаты.

 

Конечно если солид позволяет это провернуть. Даже у меня, в Femap TMG Flow такое можно сделать. А TMG Flow это одтн из немногих пакетов которые хуже чем SW Flow Sim.

Спасибо. Буду копать в этом направлении.

[Кварк 126]

Что-то расход у меня получается очень маленький, в сравнении с расчетным. Но в самом расчете сомневаюсь, т.к. скорость там бешенная получается.

Сделал щель 0,5 мм. Ячеек в щели - 9. https://skr.sh/s59Dv9P5QDG?a Расход считал по формуле течения жидкости в кольцевом зазоре

 

Не пойму, почему в середине большая скорость, а в щелях - нет. https://skr.sh/s59Dv9P5QDG?a

В итоге расход https://skr.sh/s57Xpv56341?a

0,5*10^-8 

а по расчетам - 0,09 (см вложенный файл).

Изоповерхности скорости https://skr.sh/s57ZA9uS76w?a - в щели скорости меньше, чем в объемной части.

 https://skr.sh/f/151120/AtzBviYC?refresh=8

 

Проба.docx

Изменено 15 ноября 2020 пользователем Кварк

[Кварк 126]

https://skr.sh/s56cZnrmYrA?a - вот скорость. В посте выше не ту ссылку дал.

[an_rushin 128]

можете выписать сетку в формате msh? я не пользуюсь солидом, но проверил бы во флюенте или ссм

[karachun 2 038]

@an_rushin Вряд-ли удастся передать сетку, тем более что в солиде сетка чисто декартова, никак не повторяет геометрию.

@Кварк Лучше скидывайте геометрию в формате Parasilid. И ГУ опишите, подробно. И скидывайте всю геометрию а не саму щель.

[Кварк 126]

Вроде в нужном формате сохранил, но что-то размер маленький получился.

Условия: давление 16МПа, на выходе- атмосферное. В вордовском файле описано все.

Масло И40-А. Может я с вязкостью ошибся при расчете, но вроде перепроверил не раз -все в порядке.

 

Проба.x_t

[karachun 2 038]

4 минуты назад, Кварк сказал:

Вроде в нужном формате сохранил, но что-то размер маленький получился.

Вроде не то. Откройте этот файл и сравните его с тем что у вас смоделировано.

 

Сразу скажу - я присоединюсь к расчетам к концу недели, может быть. Так что пока все надежды на @an_rushin

[Кварк 126]

А в stp не пойдет?

Проба стп.STEP

[karachun 2 038]

24 минуты назад, Кварк сказал:

А в stp не пойдет?

А у вас вся геометрия это только плунжер и гильза с заглушкой? Тогда подойдет, и в том файле тоже все было нормально. Это вы скинули только саму щель, верно? Только почему-то она не расширяется и не сужается.

[Кварк 126]

3 минуты назад, karachun сказал:

А у вас вся геометрия это только плунжер и гильза с заглушкой? Тогда подойдет, и в том файле тоже все было нормально. Это вы скинули только саму щель, верно? Только почему-то она не расширяется и не сужается.

Я уже просто сделал пробную сборку. Щель, как видите, увеличил до 0,5 мм, чтобы гарантировано хотя бы 9 ячеек уложить.

Но проблема не ушла.

То есть это не первоначальная сборка. Там, из-за уклона, я засомневался как считать. Решил увеличить щель и убрать уклон.

[MotorManiac 130]

А выложите файлик солида, настройки расчетной модели сохранятся , можно будет посмотреть.