Прогресс сходимости

[Кварк 135]

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?

[Кварк 135]

8 минут назад, karachun сказал:

(в том смысле что размер ячейки может только удвоиться)

Но удваивается через одну!

Т.е. две ячейки одного размера, потом сразу в два раза больше. в среднем, знаменатель получается 1,41.

15 минут назад, karachun сказал:

о с другой стороны мы же  (пристеночная функция) должны взять интеграл скорости по всей высоте ячейки - и по части ниже центра и по участку выше центра.

 

Но мы же знаем,  по какому закону распределяется скорость. Знаем, что у стенки она нулю равна. Достроить прямую - не составит трудности.

16 минут назад, karachun сказал:

попробуйте написать на форум солидворкса, по английски, может там подскажут

Ок.

[karachun 2 038]

25 минут назад, Кварк сказал:

Но мы же знаем,  по какому закону распределяется скорость. Знаем, что у стенки она нулю равна. Достроить прямую - не составит трудности.

Так не прямую. вверх от центра ячейки тоже будет сложная кривая. там логарифмический закон, например. Мы же говорим о первой ячейке а там все сложно с течением. Т.е. в результате будет одна скорость но она должна соответствовать всему тому что мы знаем их эксперимента.

Короче неонятно. Я обычно ориентируюсь по значению y+ полученному после расчетов. Если оно такое как мне было нужно то все разрешено сеткой правильно. Если другой то корректирую сетку.

 

28 минут назад, Кварк сказал:

Но удваивается через одну!

Т.е. две ячейки одного размера, потом сразу в два раза больше. в среднем, знаменатель получается 1,41.

Ну. в принципе да.

[Кварк 135]

1 час назад, karachun сказал:

Так не прямую. вверх от центра ячейки тоже будет сложная кривая. там логарифмический закон, например. Мы же говорим о первой ячейке а там все сложно с течением. Т.е. в результате будет одна скорость но она должна соответствовать всему тому что мы знаем их эксперимента.

Короче неонятно. Я обычно ориентируюсь по значению y+ полученному после расчетов. Если оно такое как мне было нужно то все разрешено сеткой правильно. Если другой то корректирую сетку.

 

Ну. в принципе да.

Что за Cf? И почему у него при Re = 10^5 ламинарный поток на графике?

У меня Re = 3300, соответственно Cf по формуле на втором скрине = 4. На графике даже значений нет таких.

С размерностями ошибся где-то?

Изменено 5 сентября 2021 пользователем Кварк

[karachun 2 038]

1 минуту назад, Кварк сказал:

Что за Cf?

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

2 минуты назад, Кварк сказал:

И почему у него при Re = 10^5 ламинарный поток на графике?

это для трубы ламинарное течение заканчивается после Re=2300. Для внешнего обтекания это число намного больше.

 

Чкорее всего та формула для внешнего обтекания пластины. К трубе она неприменима.

Для трубы есть формула 1/7

https://en.wikipedia.org/wiki/Skin_friction_drag#Turbulent_flow

[Кварк 135]

1 минуту назад, karachun сказал:

корее всего та формула для внешнего обтекания пластины.

А у меня внешнее по отношению к плунжеру.

Посчитал по трению и сидел спокойно, нет дернуло меня видосики смотреть.

[karachun 2 038]

1 минуту назад, Кварк сказал:

А у меня внешнее по отношению к плунжеру.

Это если бы он был в аэродемонической трубе. А так не считается - стенки очень близко. Это ни в каком виде не может считаться внешним обтеканием.

[ak762 323]

1 hour ago, Кварк said:

2 hours ago, karachun said:

попробуйте написать на форум солидворкса, по английски, может там подскажут

Ок.

@Кварк если не в курсе Flow Simulation в солидвоксе это прикрученный add-in FloEFD, который также используется в НХ, Крео, Солидэйдж и т.д

может в других пакетах больше информации можно найти по настройкам флоу

[Кварк 135]

Хотя, если я по найденному касательному из солида посчитаю коэффициент, то порядки совпадать начинают.

может с размерностями у пиндосов не в порядке? 

9 минут назад, ak762 сказал:

может в других пакетах больше информации можно найти по настройкам флоу

То, что я тут не мог в справке найти некоторые моменты, которые в солидэйдж человек находил, так это я из-за собственной глупости найти не мог. Нашел кое-что.

Но, в принципе, иногда да, я замечаю, что другие пакеты лучше сопровождаются. 

 

 

 

 

Хотя, Эйден просто тут идет другим путем: сначала находит этот самый коэффициент С_f. а потом через него находит касательное напряжение. В принципе,  я не вижу, что по-моему сделать было неправильно. 

Изменено 5 сентября 2021 пользователем Кварк

[karachun 2 038]

13 минут назад, Кварк сказал:

Но, в принципе, иногда да, я замечаю, что другие пакеты лучше сопровождаются.

Кто бы мог подумать.

 

К вопросу о правильном выборе y+.

Посчитал эксперимент из этой статьи. Для скорости 17.8 м/с.

https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc62980/

 

Посчитал моделью турбулентности:

k-w SST (пристеночных функций нет по поределению) с сеткой y+=0.5...1

SA (пристеночных функций нет по поределению) с сеткой y+=0.5...1

стандартной k-e со стандартными пристеночными функциями с сеткой y+=50...80

получилось плюс минус одно и тоже.

 

А потом я взял и уменьшил сетку для модели k-e до y+=0.5...1 и решение у меня получилось вообще нефизичное. Скорости изменяются от -50 м/с до 160 м/с. Коэффициент трения местами отличается на три порядка и его график рваный. Т.е. решение вообще никуда не годно.

 

Но если включить более продвинутые пристеночные функции, например EWT то решение опять становится нормальным.

 

 

Выводы:

1) Надо читать инструкции к пристеночным функциям. Выход за пределы рекомендованных значений y+ преследуется по закону.

2) Для уверенности в выбранном расчетном подходе нужно проверять его на простых моделях.

@Кварк Можете тоже сделать похожую модель. 2D домен. Несжимаемый поток. делаете заходной и выходной участки как стенку с проскальзыванием. По середине участок 5 м стенка без проскальзывания. Зная скорость и плотность можно пересчитать их cf касательное напряжение на стенке и смотреть на него.

[Кварк 135]

2 минуты назад, karachun сказал:

Кто бы мог подумать.

 

К вопросу о правильном выборе y+.

Посчитал эксперимент из этой статьи. Для скорости 17.8 м/с.

https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc62980/

 

Посчитал моделью турбулентности:

k-w SST (пристеночных функций нет по поределению) с сеткой y+=0.5...1

SA (пристеночных функций нет по поределению) с сеткой y+=0.5...1

стандартной k-e со стандартными пристеночными функциями с сеткой y+=50...80

получилось плюс минус одно и тоже.

 

А потом я взял и уменьшил сетку для модели k-e до y+=0.5...1 и решение у меня получилось вообще нефизичное. Скорости изменяются от -50 м/с до 160 м/с. Коэффициент трения местами отличается на три порядка и его график рваный. Т.е. решение вообще никуда не годно.

 

Но если включить более продвинутые пристеночные функции, например EWT то решение опять становится нормальным.

 

 

Выводы:

1) Надо читать инструкции к пристеночным функциям. Выход за пределы рекомендованных значений y+ преследуется по закону.

2) Для уверенности в выбранном расчетном подходе нужно проверять его на простых моделях.

@Кварк Можете тоже сделать похожую модель. 2D домен. Несжимаемый поток. делаете заходной и выходной участки как стенку с проскальзыванием. По середине участок 5 м стенка без проскальзывания. Зная скорость и плотность можно пересчитать их cf касательное напряжение на стенке и смотреть на него.

 

вы в ансисе?

Что Вы мне советуете, я даже не знаю как реализовать в солиде.

11 минут назад, karachun сказал:

Т.е. решение вообще никуда не годно.

Нефизичностью  у меня не пахнет. Все в норме пока.

[karachun 2 038]

43 минуты назад, Кварк сказал:

вы в ансисе?

Да, Ansys Fluent

43 минуты назад, Кварк сказал:

Что Вы мне советуете, я даже не знаю как реализовать в солиде.

А что сложного?

тупо течение в прямоугольном канале. куда проще.

[Кварк 135]

2 минуты назад, karachun сказал:

А что сложного?

Стенки с проскальзыванием что такое?

[karachun 2 038]

1 час назад, Кварк сказал:

Стенки с проскальзыванием что такое?

Это Ideal Wall из этого видео. Стенка без трения, касательные напряжения на ней равны нулю. По сути это эквивалентно условию симметрии.

 

[ak762 323]

9 hours ago, karachun said:

По сути это эквивалентно условию симметрии.

@karachun стесняюсь спросить, если расчетный домен задан с симетрией по одной плоскости, то расход на входе или выходе надо делить пополам от полного?

по аналогии с СВ симулатион силы уменьшаются при граничныу условиях симметрии, а давление остаётся полное, но может я чего не понимаю в CFD

[karachun 2 038]

15 минут назад, ak762 сказал:

стесняюсь спросить, если расчетный домен задан с симетрией по одной плоскости, то расход на входе или выходе надо делить пополам от полного?

Естественно. У нас половина входного сечения значит нужна половина расхода.

 

Бывает особо сложно при моделировании осесиммтричных задач и в CFD и в МКЭ. Что программа считает элементарным сектором? 1 градус? радиан? 180 градусов? 360? по моему опыту работы везде по разному и вот там надо искать ответ в документации или экспериментировать.

 

Сам я стараюсь в таких задачах перейти от полных нагрузок к распределенным. Вместо силы или расхода давление или входная скорость.

20 минут назад, ak762 сказал:

по аналогии с СВ симулатион силы уменьшаются при граничныу условиях симметрии, а давление остаётся полное, но может я чего не понимаю в CFD

Да, потому что давление это распределенная величина, которая не зависит от площади ГУ, что в МКЭ что в CFD.

Если мы в несжимаемой постановке задаем на входе скорость то расход=скорость*площадь входной поверхности. Расход сам подстраивается под размер модели. То же и с давлением.

[Jesse 979]

12 часов назад, karachun сказал:

Выводы:

1) Надо читать инструкции к пристеночным функциям. Выход за пределы рекомендованных значений y+ преследуется по закону.

2) Для уверенности в выбранном расчетном подходе нужно проверять его на простых моделях.

в этом, наверно, и сложность сфд по сравнению с прочностью: больше приходится читать/изучать. А в прочности достаточно тыкать, тестить на простых моделях и понять как работает конкретная фича. По крайней мере, в линейных и в простых нелинейных задачах так.

В сфд , конечно, тоже можно тыкать, но слишком много информации/неопределённости, и это не так много профита приносит..
Такое складывается ощущение пока что..)

Изменено 6 сентября 2021 пользователем Jesse

[Jesse 979]

@karachun разовью тему @ak762 экстраполяции логики прочностных расчетов на сфд.. 
наверно тупой вопрос, но всё же: если мне нужны лишь осреднённые (и может быть мгновенные) значения скорости потока в центре широкой трубы с турбулентным потоком воды, то я ведь по идее воообще могу забить на погран слой и трение там, и тупо просчитать с к-е моделью без всяких пристеночных функций, получив при этом адекватный результат? Короче, что-то типа принципа Сен-Венана там работает?

Изменено 6 сентября 2021 пользователем Jesse

[karachun 2 038]

52 минуты назад, Jesse сказал:

значения скорости потока в центре широкой трубы с турбулентным потоком воды,

А откуда тогда будет правильно считаться турбулентность (переменные k и e)? Она же частично идет от того что заданно на входе пользователем и дальше в трубе она генерируется от стенок и рассеивается в потоке.

 

И самой главное - где найти модель k-e без пристеночных функций? В OpenFoam разве что. Во Флюенте есть возможность написать свою пристеночную функцию но там все равно придется что-то писать, чтобы оно было заглушкой. Может еще в Star-CCM+ можно не включать галочку на пристеночных функциях.

 

В любом случае - результат не гарантирован. Лучше так не делать.

 

56 минут назад, Jesse сказал:

и тупо просчитать

Т.е. для этого "тупо" надо разбираться в CFD на уровне к.т.н. и иметь опыт написания своих кодов.

 

58 минут назад, Jesse сказал:

Короче, что-то типа принципа Сен-Венана там работает?

Работает но не в том направлении. Стенка это такое ГУ что на нм резких скачков не происходит, иначе мы бы не смогли считать сопротивление трения у кораблей или ЛА. Если бы результаты были физичными только на некотором удалении от стенки.

 

Принцып Сен-Венана работает по отношению ко входам и выходам, к интерфейсам между несовпадающими сетками. От таких вещей нужно отступать и прямо на границе результаты могут быть нефизичными.

https://en.wikipedia.org/wiki/Entrance_length_(fluid_dynamics)

 

Вот почему я советовал @Кварк не брать максимальные касательные напряжения по всем поверхностям. Если на входе задана скорость или расход то в первой ячейке у стенки которая примыкает ко входу будет очень большая скорость, того же порядка что и скорость в середине потока хотя должна быть скорость близкая к нулю. От этого касательное напряжение в первой ячейке может быть на несколько порядков выше реального. Прямо как у закреплений в МКЭ. Но похоже Кварк меня не понял.

[Кварк 135]

1 час назад, karachun сказал:

Прямо как у закреплений в МКЭ. Но похоже Кварк меня не понял.

Не понял конечно. Но интуитивно пришел к тому, что беру средние (см расчет мой выше).

[karachun 2 038]

8 минут назад, Кварк сказал:

Не понял конечно. Но интуитивно пришел к тому, что беру средние (см расчет мой выше).

Тут и среднее может быть неправильным. Надо брать медианное значение. Это как считать среднюю зарплату если в выборке есть 999 аспирантов и один миллионер - по средней зарплате получится что аспиранты это очень обеспеченные люди.