Прогресс сходимости

[Кварк 129]

Нет прогресса сходимости. Как можно решить проблему? 

Можно сказать, что мы имеем неустойчивое положение в таком случае, поэтому при расчете соседние итерации сильно разнятся?  

Можно пойти тут на огрубление сетки?

[Jesse 976]

18 часов назад, Кварк сказал:

Вы в солиде разбираетесь?

во флоу не очень .. )

[Genius_V40% 57]

42 минуты назад, Кварк сказал:

Про ошибки: меня смутил тот факт, что сходимость по расходу у меня на идеальное плато вышло. И я задумался, почему так с силой не получается. 

Вечером теперь только 

Я понимал так, что нам нужно достоверно всё-таки найти асимптоту, а уже зная её, допускать известную погрешность. А если мы не знаем к какому значению сходится, то как мы узнаем величину приемлемой ошибки? 

Прям замкнутый круг...

Как провожу сеточную сходимость я (CFX, Fluent, Floefd):

1. Строится первичная сетка и прогоняется модель;

2. Увеличиваю количество ячеек в 1,5 раза, модель прогоняется второй раз.

3. На каждой прогонке фиксирую нужные мне юзерские параметры (помимо имаблансов и прочих элементов сходимости).

4. Снова увеличиваю количество ячеек в 1,5 раза.

5. Снова фиксирую нужные параметры.

6. Если "дельта" между параметрами упала до принятого мною значения "0.1, 0.5, 10, 20 и т.д." и практически не изменяется при последующих дроблениях, то я принимаю, что расчет сошелся с допустимым для меня уровнем достоверности. Очень хорошо такую сходимость как раз видно на графике (ось ординат: "дельта", ось абсцисс: итерация/кол-во ячеек)

 

Ну и опять же  - плато плату рознь. Толи дело амплитуда 20% толи 0,2%

 

Был как-то случай, на заводе, где работал заказали CFD моделирование нашего насоса. Т.к. на испытаниях насос не выдал заявленных параметров. Так московская контора прислала жуткие результаты, но с припиской "Погрешность между испытанием и моделированием составила порядка 20%, мы считаем, что это норма."

Мы потом разобрались, что испытания криво проходили из-за стедна. Но подход московской конторы разочаровал.

Изменено 31 августа 2021 пользователем Genius_V40%
изм.

[MotorManiac 130]

@Genius_V40%  Эти шаги не гарантируют результат. При отсутствие влияния сетки на результат, можно получить разницу с экспериментом. Лучше сверяться с опытными данными и с альтернативной расчетной методикой. 

[Genius_V40% 57]

3 минуты назад, MotorManiac сказал:

@Genius_V40%  Эти шаги не гарантируют результат. При отсутствие влияния сетки на результат, можно получить разницу с экспериментом. Лучше сверяться с опытными данными и с альтернативной расчетной методикой. 

Само собой. Первые расчетные модели и строились на основании опытных данных, в результате чего и получалась работоспособная расчетная методика. В последствии схождения между экспериментом и CFD получали в районе 3-5%.

Все же мы понимаем, что CFD не идеален, но и эксперимент провести правильно не так уж и просто.

[Кварк 129]

20 часов назад, karachun сказал:

непонятно, картинку бы

Собственно то, о чем последнее время речь идет.

Считаю силы, действующие на плунжер золотника со стороны потока.

Ну и заодно покажу, что расход ведет себя лучше, и с 12 ячеек вышел на плато, я считаю.

 

Какие особенности расчета силы и расхода? почему сила всегда хуже сходится? Как видно, плохо сходятся обе силы: и полная и сила давления. В свою очередь, сила давления зависит только от расхода, и для меня загадка, почему она себя так ведет. С полной силой можно предположить, что сила трения, которая в нее как слагаемое входит, ухудшает сходимость из-за больших погрешностей в погранслое, который каждый раз несколько по-разному дискретизируется. Но чем поведение силы давления объяснить - не пойму.

 

 

Продублирую график сил.

 

 

Изменено 31 августа 2021 пользователем Кварк

[Кварк 129]

Рейнольдсовы напряжения это те, что равны нулю у стенки и максимуму при У+=50 на картинке?

Рейнольдсовы напряжения - это турбулентные напряжения?

 

[Кварк 129]

Какой смысл тут у функции F(y+)?

Взято отсюда

 

 

ЗЫ.: если отбросить математику, в некоторых местах, то статья начинает свет проливать для меня на эти самые пристеночные функции. 

в приложении приводится подпрограмма, которую можно как-то во флоу залить?

Изменено 1 сентября 2021 пользователем Кварк

[Кварк 129]

31.08.2021 в 13:17, Genius_V40% сказал:

Выдержка из "Онлайн руководство пользователя"

  Скрыть содержимое

 

Насколько знаю, флошка, не оперирует таким понятием как "у+" и "у*", но все необходимые значения для их расчетов вытащить можно и сразу "забить" в "цели" и отслеживать красивый график.

Так что во флошке сеточная сходимость особо нужная вещь.

Плюс ко всему, давным давно как-то общался с поддержкой и мне выдали тайные знания (ну для меня они были тайные): что если у флошки что-то не получается из-за плохой сетки или какой-то участок "тракта" ей покажется типичным, то к расчету подключаются "инженерные решения" основанные на некоторых статистических данных. Был специальный файлик, который клался в проект, чтобы эти самые "инженерные решения" не включались. Собственно рабочие колеса насосов без "инженерных решений" считались с куда большим попаданием в эксперимент.

Подскажите, где Вы нашли это? Это из справки к флоу? Я в упор не вижу этого у себя в разделах справки.

[karachun 2 038]

3 часа назад, Кварк сказал:

Какой смысл тут у функции F(y+)?

так выше

 

и ниже

 

Можно было бы записать u+(y+)

@Кварк Мне больше нравится эта часть.

 

Даже на пластине, на прямоугольном домене с ортогональной сеткой можно получить нефизичный результат и не на выходах а в месте перехода от стенки с проскальзыванием к обычной стенке без проскальзывания.

[Кварк 129]

22 минуты назад, karachun сказал:

так выше

 

и ниже

 

Можно было бы записать u+(y+)

@Кварк Мне больше нравится эта часть.

 

Даже на пластине, на прямоугольном домене с ортогональной сеткой можно получить нефизичный результат и не на выходах а в месте перехода от стенки с проскальзыванием к обычной стенке без проскальзывания.

Была мысль по х растянуть ячейки. 

 

 

Мне ещё вот что непонятно: пограничный слой в общем случае является функцией х, и в месте начала набегания потока он равен нулю. 

Я расчитывал вязкий подслой. Но для какого участка в направлении х он считается? Что он вообще есть с структуре погран слоя? Каша пока. 

33 минуты назад, karachun сказал:

так выше

 

и ниже

 

Можно было бы записать u+(y+)

@Кварк Мне больше нравится эта часть.

 

Даже на пластине, на прямоугольном домене с ортогональной сеткой можно получить нефизичный результат и не на выходах а в месте перехода от стенки с проскальзыванием к обычной стенке без проскальзывания.

Я про F, а Вы мне про u. 

Ну там не совсем уж такая нефизичность имеется ввиду. Всего-то немонотонность. А вот про трение я наоборот склонился к тому, что оно именно то, что надо брать как достоверный результат. 

Пристеночные функции тоже достоверно применяются. С размером ячейки, вроде, понятно: середина её должна приходиться на лог закон. Правильно? 

 

[Genius_V40% 57]

6 часов назад, Кварк сказал:

Подскажите, где Вы нашли это? Это из справки к флоу? Я в упор не вижу этого у себя в разделах справки.

Да, всё из справки. Причем работает она без интернета.

Скрытый текст

 

Справка по Ансису конечно по круче будет, по подробнее. Так что для статьи и понимая процессов можно её почитать по ключевому слову "inflation".

 

[karachun 2 038]

6 часов назад, Кварк сказал:

Я расчитывал вязкий подслой. Но для какого участка в направлении х он считается?

А это смотря где было взято касательное напряжения.

Вообще цель этих вычислений - подобрать адекватный размер сетки - высоту первого элемента.

Изменено 2 сентября 2021 пользователем karachun

[Кварк 129]

4 часа назад, Genius_V40% сказал:

Да, всё из справки. Причем работает она без интернета.

  Показать содержимое

 

Справка по Ансису конечно по круче будет, по подробнее. Так что для статьи и понимая процессов можно её почитать по ключевому слову "inflation".

 

У меня солидворкс. Хотя симулейшн он и в Африке симулейшн. Не понимаю почему у меня нет этих разделов справки. 

[Кварк 129]

02.09.2021 в 07:14, Кварк сказал:

А вот про трение я наоборот склонился к тому, что оно именно то, что надо брать как достоверный результат.

Это я погорячился.

 

 

Задал поверхностную цель "среднее касательное напряжение", в качестве поверхности - цилиндр шейки  золотника. Пару проб прогнал, напряжения показало на 3 порядка меньше, чем было из таблицы мин-мах значений. 1100Па и 1800Па. Как я понимаю, нужно было смотреть при этом силу трения, т.к. ни на расходе, ни на гидродинамической силе это трение не отражается.

И задался я вопросом: вот пишут, что конечной целью использования пристеночных функций является отыскание касательных напряжений. Но, в тоже время, для правильного назначения размера первой ячейки мне нужно знать те самые касательные напряжения. То есть каким-то итеративным способом подбираться к оптимальным значениям? Проблема только в том, что при обычной сеточной сходимости мы измельчаем сетку и наперед уверены, что чем меньше, тем лучше. С погранслоем так не катит. Дилемма.

[Кварк 129]

Я так понимаю, что максимальные значения все избегают из-за всплесков, как на скрине? Но ведь общий вклад этих всплесков невелик. Я в затруднении: какое значение брать: среднее(8500) или максимальное (65000)? Подозреваю, что с касательными напряжениями правильнее смотреть на максимальное значение: это напряжения в начале набега, в месте самого тонкого погранслоя.  Может быть с другими параметрами правильнее смотреть на среднее значение, но тут - иначе. Я не прав?

[Кварк 129]

29.08.2021 в 19:48, karachun сказал:

Отлично. Но уточните это в документации солида. Бывают пристеночные функции которые работают в любом диапазоне y+.

Да.

А надо было бы разобраться как с ними работать еще до расчетов.

 

Там где они используются они так же важны как и сами модели турбулентности.

Там на канале еще есть несколько видео по продвинутым пристеночным функциям.

@Кварк Почитал я вот этот документ и похоже что в солиде используют не пристеночные функции в обычном виде а нечто свое. Условия которые применяются не только к первому ряду элементов но и к другим элементам.

Смотрите пункт 4: BOUNDARY LAYER TREATMENT.

https://www.solidworks.com/sw/docs/flow_basis_of_cad_embedded_cfd_whitepaper.pdf

Так что документация, документация и еще раз документация.

Если я правильно понял, то уверенным на все 100 можно только при у+=1. И всегда желательно делать проверку такую, в 2-d постановке. 

Он еще говорит об угле атаки. В моем случае имеется угол атаки, если я правильно понимаю. Поэтому лучший вариант - проверить себя в 2-d. (еще бы разобраться с этим 2-d.)

И еще интересный момент: у меня в книжке у+ = 11.6 получается, и говорится, что мы нашли границу ламинарного слоя, а парень из видео говорит, что тут центр ячейки ни в коем случае располагать нельзя.  странно.

Изменено 4 сентября 2021 пользователем Кварк

[karachun 2 038]

6 часов назад, Кварк сказал:

Если я правильно понял, то уверенным на все 100 можно только при у+=1.

Нет. Надо почитать в документации (я это говорю уже в четвертый раз) как там написано так и надо поступать.

Например во Флюенте или CFX (в User Guide или Theory manual) оговорено для каждой модели турбулентности и для каждой пристеночной функции (а их там 3-4 штуки)  какие есть требования к y+ и для разных пристеночных функций они разные. И для некоторых функций y+=1 будет ошибкой.

 

6 часов назад, Кварк сказал:

И еще интересный момент: у меня в книжке у+ = 11.6 получается, и говорится, что мы нашли границу ламинарного слоя

Смотрите внимательно на картинку. Красная линия это экспериментальные данные. Две синих линии это аппроксимации. Линия U+=y+ это как раз ламинарное течение. После y+=5 эти линии расходятся. Так что считается что ламинарный участок это 0>y+>5, на картинке он подписан как viscosus sublayer.

11.6 это всего лишь точка пересечения двух аппроксимирующих функций. На экспериментальных данных там ничего интересного нет.

Так что граница ламинарного слоя это y+=5.

 

7 часов назад, Кварк сказал:

а парень из видео говорит, что тут центр ячейки ни в коем случае располагать нельзя.  странно.

Это требование для большинства (но не всех!!!) стандартных пристеночных функций для k-e модели. Для их правильной работы нужно чтобы ячейка попадала в логарифмический участок. Как у вас в солиде - скажу в пятый раз. надо смотреть в документации.

Если в документации нет тогда лучше этот момент вообще особо не описывать.

[Кварк 129]

9 минут назад, karachun сказал:

Нет. Надо почитать в документации (я это говорю уже в четвертый раз) как там написано так и надо поступать.

Я так понял, что этот момент не зависит от разновидностей пристенных функций. И парень из видео так говорит. Он подчеркивает, что это касается ВСЕХ CFD.

Все пристенные функции различаются только подходами к сопряжению в буферном участке. Я не прав?

Если разрешать У+1 весь погран слой, то мы получим непосредственное вычисление, т.е. программа просто не будет запускать никаких пристенных функций. Разве не так? Я такой вывод из просмотренного видео сделал.

 

 

 

Мы априори знаем к какому семейству принадлежит кривая, при применении любой пристенной функции. Плюс -  у нас есть условия прилипания и пр. Исходя из этого, можно сказать, что нам достаточно найти ОДНУ точку, чтобы из семейства кривых определить одну кривую?

Т.е. я о чем: поместили одну ячейку в ламинарный слой, например, получили результат, и исходя из этого результата построили кривую. Я не прав математически?

[Кварк 129]

 

 

 

 

 

Сдается мне, что этот самый У+=1 и сделали как достаточный минимум, для того, чтобы разрешить ламинарный слой. Ну а ежели ламинарный слой разрешить получится, то буферный и лог - подавно.

51 минуту назад, karachun сказал:

Надо почитать в документации

Разобрался со справкой. Но про это там нет ни слова.

[Кварк 129]

@karachun я с подстраховкой буду делать. Сначала сходимость по расходу получу, никак особо стенку не трогая.

Потом разрешу ее у+=1. И посмотрю на среднее касательное на этой стенке и на силу трения.

Мне кажется в солиде неспроста не расписано подробно про это. Хоть и есть оговорка про возможные ошибки, но это больше юридическая оговорка.