Сходимость при расчете перепада давления

[Guterfreund 75]

Всем привет!

 

Решаю относительно простую задачу: определяю перепад давления на арматуре.

 

На входе задан расход, на выходе постоянное статическое давление, модель k-e, шаг по времени - по умолчанию.

 

Обычно все сходится нормально, но бывает, что не получить качественного решения: на графике перепад давления-итерации синус, невязки по давлению и скорости также скачут между e-4 и e-5, уходя в горизонт.

 

Разница между максимальными и средними невязками два порядка. Получается, что затык локальный.

 

Как можно в постпроцессоре найти это плохое место с максимальными невязками? Какие настройки в этом простом случае могли бы улучшить сходимость без корректировки сетки?

 

Спасибо! 

[karachun 2 038]

Можно в Output (еще в CFX Pre) заказать вывод невязок и потом в постпроцессоре вывести их контуры или изоповерхности как для любой другой переменной.

 

Может образовался вихрь который ведет себя нестационарно?

 

Если перепад давления сошелся то можно считать что решение тоже сошлось, хоть и плоховато.

 

Можно для очищения совести просчитать в нестационаре и осреднить результат по времени.

[Guterfreund 75]

48 минут назад, karachun сказал:

в постпроцессоре вывести их контуры

А если проблема внутри объема? Переменные, насколько я понимаю, выводятся на границе среды.

 

49 минут назад, karachun сказал:

Если перепад давления сошелся то можно считать что решение тоже сошлось, хоть и плоховато.

Ясно. Но перепад давления в моем решении скачет в пределах 5-10%. Можно, конечно, усреднить, но хотелось бы понять как сделать правильно. 

[karachun 2 038]

3 минуты назад, Guterfreund сказал:

Переменные, насколько я понимаю, выводятся на границе среды.

Нет, у вас будет поле невязок, как поле температуры или давления, по всем элементам.

 

3 минуты назад, Guterfreund сказал:

но хотелось бы понять как сделать правильно. 

Усреднить после нестационара. Это будет правильно.

Это как нахождение к-та сопротивления при обтекании цилиндра.

[Guterfreund 75]

2 минуты назад, karachun сказал:

Усреднить после нестационара. Это будет правильно.

Вероятно. Но решаемая задача вполне стационарная. Можно все усложнить, но с практической точки зрения это не удобно и не эффективно.

 

Мне кажется, есть способы решения такой задачи в стационарной постановке.

 

Проверю, где высокие невязки и поработаю с сеткой в той области.

 

[piden 2 874]

8 minutes ago, Guterfreund said:

Но решаемая задача вполне стационарная.

Что-то советы Карачуна мимо пролетели(

 

@Guterfreund , можешь и шаг по времени задрать (все равно в псевдо-транзиенте решаешь) - и тоже получишь сходимость. Только толку от нее? Чтобы графики невязок глаз радовали?

 

1 hour ago, Guterfreund said:

Решаю относительно простую задачу: определяю перепад давления на арматуре.

Тоже сейчас решаю нечто похожее: расход газа через разные отверстия с разным перепадом давления. При критическом и закритическом значении давления получаем такие нестабильности. Невязки тоже не падают, но расход выходит на полку.

Spoiler

 

[Guterfreund 75]

4 минуты назад, piden сказал:

Чтобы графики невязок глаз радовали?

Нет такой цели. Хочу перепад давления - горизонтальную линию.

 

4 минуты назад, piden сказал:

Что-то советы Карачуна мимо пролетели(

Ничего не пролетает мимо ;). Просто задача на потоке и времени в обрез.

[karachun 2 038]

@Guterfreund Так вы определитесь - вы хотите решить правильно или вы хотите решить побыстрее?

Я бы вообще забил на осциляции если у них амплитуда 5-10%. Это не так много. Взял бы и тупо осреднил.

21 минуту назад, Guterfreund сказал:

Просто задача на потоке и времени в обрез.

Ну так тем более.

Просто не обращать внимание на эти осциляции и делов.

 

Можно смоделировать половину домена, с симметрией. Это должно прибить часть вихрей которые действовали перпендикулярно плоскости симметрии.

Но это не будет правильно. Вы просто сделаете красивую картинку и более красивые графики сходимости.

[Guterfreund 75]

2 минуты назад, karachun сказал:

Так вы определитесь - вы хотите решить правильно или вы хотите решить побыстрее?

Я бы вообще забил на осциляции если у них амплитуда 5-10%. Это не так много. Взял бы и тупо осреднил.

Скорее всего я и буду осреднять. 

 

Я не могу назвать себя опытным CFD расчетчиком. Меня просто интересует, почему 90% моделей сходится на ура, а 10% имеет проблемы. Будем считать, что это спортивный интерес. Если фантазировать, то ответ мог бы быть таким: товарищ, ты не знал, что такая плохая сходимость для таких задач решается включением такой-то галки в настройках сольвера. Стыдно, товарищ.

[piden 2 874]

9 minutes ago, Guterfreund said:

Если фантазировать

Зачем фантазировать, если уже был дан ответ:

 

2 hours ago, karachun said:

образовался вихрь который ведет себя нестационарно

1 hour ago, karachun said:

как .... при обтекании цилиндра

 

 

[karachun 2 038]

7 минут назад, Guterfreund сказал:

Меня просто интересует, почему 90% моделей сходится на ура, а 10% имеет проблемы.

От острых кромок, и от разных торчащих в потоке пиптиков получаются вихревые дорожки а они имеют нестационарную природу.

 

Вон, в теме про сужающее устройство

https://cccp3d.ru/topic/110410-расчёт-сужающего-устройства-су/

Даже на чисто осесимметричной модели получился несимметричный результат. И даже этот хвост по идее может менять свое положение и решение будет осцилировать из-за этого.

[Guterfreund 75]

@karachun пересчитал с выводом невязок. С ходу не могу понять, как в постпроцессоре вывести невязки по объему. На Default Domain Default я могу это прицепить, но выводятся лишь границы среды, а объема нет :(

[karachun 2 038]

6 минут назад, Guterfreund сказал:

С ходу не могу понять, как в постпроцессоре вывести невязки по объему.

Isoclip (или может isosurface) или Volume Rendering

19 минут назад, Guterfreund сказал:

товарищ, ты не знал, что такая плохая сходимость для таких задач решается включением такой-то галки в настройках сольвера

Это прямо влажные фантазии, что придет человек из Кемерово и молча поправит все.

Увы это физика а от нее кнопки еще не придумали.

Ведь и в реальности расход через вашу задвижку не будет абсолютно постоянным. Там тоже будут осциляции. Но интересен же номинальный расход а не мгновенный.

Изменено 3 февраля 2021 пользователем karachun

[soklakov 1 475]

12 часов назад, Guterfreund сказал:

Я не могу назвать себя опытным CFD расчетчиком.

обдуть цилиндр - отличный опыт и важный в обсуждаемом вопросе. эти двое про него уже много раз сказали, потому что сами делали, но что знание... опыт решает. надо самому.

[Guterfreund 75]

@karachun , не подскажете, есть ли возможность в CFX настроить монитор на отображение перепада давления между двумя произвольными сечениями, а не между Input и Output? В постпроцессоре как сечения вставить понятно, а в препроцессоре не найти такой кнопки :(

 

Спасибо!

[karachun 2 038]

@Guterfreund Вроде так нельзя. В препроцессоре нужно опираться на существующие поверхности. Можно взять и собрать трубу из нескольких тел, поверхности на границе тел можно добавит в именованную выборку и тогда возможно ее удастся выбрать для монитора.

 

А просто произвольную поверхность - роде нельзя.

 

Может еще @piden подскажет.

[karachun 2 038]

@Guterfreund В CFX Pre есть некая User surface. Вроде она должна помочь. Я помню что для одной задачи мне тоже нужно было еще в процессе расчета следить за одним параметром в точке внутри объема жидкости и я сделал малюсенькую треугольную User surface и мониторил давление на ней.

Изменено 5 февраля 2021 пользователем karachun

[piden 2 874]

17 minutes ago, karachun said:

В CFX Pre есть некая User surface. Вроде она должна помочь.

+1

Создать в CFD-Post, потом экспортировать в Pre.

 

17 minutes ago, karachun said:

Я помню что для одной задачи мне тоже нужно было еще в процессе расчета следить за одним параметром в точке внутри объема жидкости и я сделал малюсенькую треугольную User surface и мониторил давление на ней.

Для такого ведь вроде Monitor Point должно хватить?

[karachun 2 038]

5 минут назад, piden сказал:

Для такого ведь вроде Monitor Point должно хватить?

Наверное я тоже так думал но не смог Monitor Point настроить и вместо этого использовал маленькую User Surface.

Изменено 5 февраля 2021 пользователем karachun