Эффект Ранка-Хилша

[VICT0R_1945 21]

Всем привет.

Пытаюсь предсказть (рассчитать) движение в вихревой трубе.

Использую в первом приближении 3D-модель похожую на ту, что в работе (ВР.pdf (2)), используя следующие основные настройки.

Желаю получить распределение как у них векторов (скоростей осевых), однако не выходит.

Какие граничные условия надо изменить на входе и выходе, а также уравнения еще подключить/отключить и в какой постановке, считать по давлению или плотности?

Выбрал для себя 2 критерия оценки - вектора скоростей как в работе  (ВР.pdf (2)) и движение струек от входа (330 Градусов) в направление сначала горячего выхода (360 Градусов), а затем холодного (300 Градусов).

Сейчас удалось реализовать ток критерий №2 каким-то чудом, но порядок невязок 10^3, можно ли верить такому расчету?

 

 

ВР.pdf (2).pdf Ranque_CFD (1).pdf 1036.pdf

[VICT0R_1945 21]

5 часов назад, karachun сказал:

Создайте Report. Через него можно что угодно вывести.

 

А геометрия из статей (из файла ВР.pdf (2).pdf) или собственная? Интересно насколько результаты совпали по расходам и температурам.

Пока собственная, к сожалению в статьях не казаны все ГУ, поэтому совпадения мне кажется в лучшем случае может быть на качественном уровне, в худшем что-то совпадет(

Думал в чем проблема, оказалось дело в конусе, если решать задачу в 3Д то надо описать хорошо сеткой острие конуса, возился с этим несколько дней и все безрезультатно... Не хочет он хорошо описываться( Либо жрет ресурсы ни в себя, либо получается такая ерунда. Ну эту проблему чисто теоретически решить можно, если его усечь или делать не полностью 3Д модель, а симметрию.

[karachun 2 038]

16 минут назад, VICT0R_1945 сказал:

Пока собственная

Ну, по крайней мере оно работает.

 

17 минут назад, VICT0R_1945 сказал:

Думал в чем проблема, оказалось дело в конусе, если решать задачу в 3Д то надо описать хорошо сеткой острие конуса

Меня тоже посещала такая мысль - острие конуса неудобное для мешинга.

 

19 минут назад, VICT0R_1945 сказал:

Ну эту проблему чисто теоретически решить можно, если его усечь

А почему теоретически? Я вот тоже немного увлекся этой трубкой, но пока нет времени да и Ансиса под рукой тоже нет. Но если я буду ее считать то я первым делом конус или усеку или сделаю скругление. Не думаю что там все завязано на острие конуса.

[VICT0R_1945 21]

39 минут назад, karachun сказал:

Ну, по крайней мере оно работает.

 

Меня тоже посещала такая мысль - острие конуса неудобное для мешинга.

 

А почему теоретически? Я вот тоже немного увлекся этой трубкой, но пока нет времени да и Ансиса под рукой тоже нет. Но если я буду ее считать то я первым делом конус или усеку или сделаю скругление. Не думаю что там все завязано на острие конуса.

Если острие убрать, эффект нагревания выходного горячего потока и охлаждение центрального будет иметь не совсем тривиальный вид, в частности на распределение температур на протяженность винтовых линий тока обоих вихрей. Если как у меня конус усечь, то холодный поток будет по сути ток в сопловом аппарате, т.е. в трубе холодного потока. А если не усекать то, картина будет наблюдаться +/- как статьях. Сейчас самое странное это для меня нагрев около периферии (нагрев есть но очень маленького слоя не соизмеримого с другими работами), по сути только не получается, возможно это связана с геометрией или каким-то отдельными настройками, шероховатости или настройками решателя, вообще последние мелочи решить и все тайное станет ясным.

P.S. По сути получилась холодильная установка, нагреть такой трубой ничего не получится, а вот мороженку сделать - да.

Изменено 19 февраля 2021 пользователем VICT0R_1945

[karachun 2 038]

@VICT0R_1945 Странно. В тех же статьях я видел варианты где вместо конуса была круглая пластина и все работало.

[VICT0R_1945 21]

14 минут назад, karachun сказал:

@VICT0R_1945 Странно. В тех же статьях я видел варианты где вместо конуса была круглая пластина и все работало.

Но идея заключается в том, что скорость у стенки равна нулю, значит Тст=Тд, т.е. Тст=Тмах, мне это понятно и именно это нарушено в статьях, возможность все они решались по каким-то принужденным законом течения. Не знаю наверняка, если реализовать чисто геометрически, это невозможно, поэтому везде и делают острию в реальных конструкциях. Т.е. я полагаю это чисто математически сходится с действительности, т.е. в реальности бы было по другому, но без эксперимента все это ерунда, просты домыслы(

P.S. Усекать надо чуть-чуть, тогда будет сходится, и сетка будет лучше и в целом результат не будет различаться с тем, что получилось во множестве статей. Думаю 0,1 мм остаточно.

P.P.S. Еще причина почему у них там другое распределение, у них вообще нет конуса, т.е. надо рассчитать и такой вариант. Появляется скорость идущая вдоль стенки к выходу, и нарушается Тст=Тд, за счет скорости вдоль стенки.

Изменено 19 февраля 2021 пользователем VICT0R_1945

[karachun 2 038]

@VICT0R_1945 Извините, почти ничего не понял.

[MotorManiac 130]

@VICT0R_1945  Если не сложно, выложите модельку с настройками, тоже посмотрю :)

[VICT0R_1945 21]

Только что, karachun сказал:

@VICT0R_1945 Извините, почти ничего не понял.

Ну вот, что получилось у меня.

Если учесть конус, то холодный поток идет в центре.

[piden 2 874]

4 minutes ago, VICT0R_1945 said:

Ну вот, что получилось у меня.

Походу, задача еще не сошлась.

 

Такие вихри вообще проблематичны для расчета - поэтому и используют секторную постановку задачи с периодичными ГУ.

Ну вы же это все хорошо знаете - ведь внимательно прочли приведенные ссылки 

[VICT0R_1945 21]

10 минут назад, piden сказал:

Походу, задача еще не сошлась.

 

Такие вихри вообще проблематичны для расчета - поэтому и используют секторную постановку задачи с периодичными ГУ.

Ну вы же это все хорошо знаете - ведь внимательно прочли приведенные ссылки 

А реальную конструкции вы тоже секторно считаете? Очевидно же, что именно для и создана эта тема, секторно можно (но не в моем случае, там симметрии толком нет), но боюсь смысла нет в симметрии (если б знать закон закрутки, тогда может и получится или начать расчет с центра, где имеются сопловые аппараты), ничего не удастся рассчитать, хотя к этой мысли я также пришел и это действительно так, так считается быстро и результат очень хороший, но боюсь не мо случай. Хотя для написания статьи или еще чего-то, только вашим вариантом и получится адекватный результат и скорее наиболее точный результат.

18 минут назад, MotorManiac сказал:

@VICT0R_1945  Если не сложно, выложите модельку с настройками, тоже посмотрю :)

 

FFF-3-2-02000.cas.gz

Изменено 19 февраля 2021 пользователем VICT0R_1945

[VICT0R_1945 21]

И еще файл: https://transfiles.ru/remove/7kz1f/602fd6d796 (Результаты тут)

Изменено 19 февраля 2021 пользователем VICT0R_1945

[piden 2 874]

37 minutes ago, VICT0R_1945 said:

FFF-3-2-02000.cas.gz 9.73 MB · 2 downloads

Сетка на горячем выходе достойна оскара. Через нее вообще хоть что-нибудь умудряется пройти?

 

 

Density-base solver, отсутствие каких-либо мониторов...

 

 

[VICT0R_1945 21]

17 минут назад, piden сказал:

Сетка на горячем выходе достойна оскара. Через нее вообще хоть что-нибудь умудряется пройти?

 

 

Density-base solver, отсутствие каких-либо мониторов...

 

 

Более чем, вы опять о теории МКО... МКЭ... ничего б не вышло, если бы было бы меньше 1 или 2 конечных элементов (объемов), так что все норм.

P.S. В другом расчете я сильнее измельчил сетку. 

Насчет решателя, удачи, считайте по давлению, если удастся то и вам оскар выдадут))

Изменено 19 февраля 2021 пользователем VICT0R_1945

[karachun 2 038]

7 минут назад, VICT0R_1945 сказал:

так что все норм

Не норм.

В CFD порядки простые - минимум десять элементов между стенками и можно спать спокойно.

Ну и более обобщенно - нужна сеточная сходимость. То что вы сейчас посчитали это пока не результат. Вот если вы докажете что с измельчением сетки результат не поменялся вот тогда можно считать что модель посчитана.

Изменено 19 февраля 2021 пользователем karachun

[VICT0R_1945 21]

1 минуту назад, karachun сказал:

Не норм.

В CFD порядки простые - минимум десять элементов между стенками и можно спать спокойно.

Ну и более обобщенно - нужна сеточная сходимость. То что вы сейчас посчитали это пока не результат. Вот если вы докажете что с измельчением сетки результат не поменялся вот тогда можно считать что модель посчитана.

Да, это упустил, когда считал первый раз, модель с конусом имеет измельченную сетку, может из-за этого и такие разные результаты.

Буду пересчитывать, посмотрю.

[karachun 2 038]

@VICT0R_1945 Скиньте геометрию, чтобы можно было сравнить результаты на одной трубе а не городить несколько разных.

[VICT0R_1945 21]

@karachun

Вроде эта

Test_X.SLDPRT Test_X.x_t

Изменено 19 февраля 2021 пользователем VICT0R_1945

[a_schelyaev 366]

18.02.2021 в 01:23, VICT0R_1945 сказал:

Не удивительно, это очень не простая штука, хотя вроде ничего хитрого) 

Заказчик может преследовал другую цель? Все таки вы не знаете, что у него в голове наверняка( Но в любом случае знания тут соизмерены с материальным вознаграждением, правда согласен - труд в пустую худшие что можно оставить после себя( 

Заказчик тяжелый - по сути провинциальный серийный завод, руководство которого захотело замахнуться на "Уильяма, понимаете, нашего Шекспира". Нужна была методика, чтобы от зубов отскакивало у, преимущественно. технологов, как самых умных там.

По сути мы это сделали, но требовалось проверить экспериментально. А вот тут швах. Можно было, конечно же, как у них смоделировать с фазовыми превращениями, но это уже не за спасибо.

Там, кстати, сепарация была нужна - налево горячий. направо холодный.

Интересная задача и красивая.

[VICT0R_1945 21]

19.02.2021 в 20:15, karachun сказал:

@VICT0R_1945 Скиньте геометрию, чтобы можно было сравнить результаты на одной трубе а не городить несколько разных.

А вам известно, что это за ошибка?

[karachun 2 038]

Похоже где-то идет деление на ноль. Здесь может быть 1000 причин. Плохая сетка, плохие ГУ, плохие интерфейсы, плохие Expression, выбраны слишком сложные физические модели...