Нестационарная гидродинамика

[Guterfreund 75]

Добрый день!

 

Ищу совета у опытных ребят, интересует нестационарный гидравлический расчет численным методом.

 

Задача трехмерная, необходимо определить расход и перепад давления на клапане при его открытии. Время открытия 5 сек.

 

Задача решается в нестационарной постановке средствами CFX или Fluent. Насколько я понял, решение можно считать сошедшимся, если на каждом шаге невязки падают более чем на три порядка. Применяю адаптивный шаг по времени с числом Куранта от 1 до 5. При таких параметрах шаг составляет порядка микросекунды, а само решение занимает несколько миллионов итераций.

 

Поток турбулентный, применена K-E модель со скалируемой пристеночной функцией.

 

Хотелось уточнить, такие классы задач действительно так трудоемки или заданные мной настройки не подходят для таких процессов?

 

 Также пытался решить нестационарную задачу с проходом среды через открытый клапан с выходом на установившейся режим и также получал микроскопический временной шаг и миллионы итераций :(

 

Дайте пару советов, если не трудно :)

 

Спасибо!

[piden 2 874]

21 hours ago, Guterfreund said:

Дайте пару советов, если не трудно :)

Первый и главный: всегда подробно описывайте задачу. Даже не ее постановку и выбранный вами метод решения. А что нужно посчитать (и, желательно, зачем. Да...).

И потом уже: как вы подошли к решению и какие проблемы при этом возникли. Не зная задачи, сложно сказать, правильны ли ваши действия.

 

Открытие клапанов - это обычно экстремальные режимы на начальном этапе (сверхзвук у газа / кавитация у жидкостей), очень малые зазор =>, мелкая сетка. Вместе с тем, такие режимы (когда СЗ или кавитация) обычно длятся сотые / десятые доли секунды, и для типичных инженерных целей ими можно пренебречь при расчете выхода на стационар. 

Вы не упоминаете подвижные сетки и изменяющиеся ГУ. Что в вашей задаче нестационарного? Точно ли нельзя использовать несколько стационарных расчетов разных конфигураций?

 

Если нельзя поделиться геометрией/.cas конкретно вашей задачи, соорудите похожую.

 

21 hours ago, Guterfreund said:

При таких параметрах шаг составляет порядка микросекунды, а само решение занимает несколько миллионов итераций.

Да, возможно, если считать процесс в лоб, со всеми ударными волнами.. Шаг может вырасти, когда процесс станет более установившимся. А может и не вырасти. Может, придется его вручную изменять, или из journal-файла, или удф-ом. Может, в другом солвере (напр. coupled) все будет решаться на больших шагах. Но нужно ли это все и поможет ли в конкретно вашем случае - хз.

[a_schelyaev 366]

Я подозреваю, что те же особенности в задаче, что я тут ранее на форуме в FlowVision решал, где также два объема, дикий перепад и щель между ними.

[Guterfreund 75]

Что-то типа того...

[a_schelyaev 366]

Нужно иметь хорошее начальное приближение в области. Т.е. можно начать с полностью открытого клапана и потом его закрывать. Щель будет уменьшаться, скорость при постоянстве расхода расти. Соответственно шаг интегрирования снижаться будет из-за роста скорости, а также из-за уменьшения размера ячеек сетки в зоне зазора. Ну а там и сатурейшн прешша не загорами с кавитацией :)

Изменено 22 июня 2021 пользователем a_schelyaev

[Fedor 1 597]

Цитата

 при постоянстве расхода 

Какое-то физически не реальное условие. Тут вроде что-то вроде лабиринтного уплотнения. Перепад давлений скорее будет постоянным ... 

[Guterfreund 75]

2 часа назад, Fedor сказал:

Какое-то физически не реальное условие. Тут вроде что-то вроде лабиринтного уплотнения. Перепад давлений скорее будет постоянным ... 

Тут, действительно, вопрос. Сопротивление клапана будет расти. Если на входе насос, то расход, по идее, будет падать. Или нет?

[a_schelyaev 366]

Если не нравится задавать расход и определять перепад давления, то задайте перепад давления и определите расход

Изменено 24 июня 2021 пользователем a_schelyaev