Нестационарный расчет трансзвука 0.9-1.1 М

[Dick 0]

Здравствуйте!

Требуется в нестационаре посчитать трансзвуковой переход от 0.9М до 1.1М.

Какие ГУ порекомендуете?

Первое что приходит в голову, не смотря на дозвуковое начало использовать сверхзвуковой inlet. Outlet - тоже сверхзвуковой, но для более стабильного счета поставил Openning.

0.9М посчиталось при таких ГУ нормально, хотелось бы еще послушать мнения как решать подобные задачи с переходом через звуковую скорость, имел ли кто опыт?

[Miki 3]

как ни странно, но от 0,8 и больше на входе при внешнем обтекании, на выходе вполне нормально себя ведет чистый сверхзвуковой выход.

еще одна фишка, можно сделать вход и бок вместе , причем боковины сделать чуть коническими с расширением. потом ставим на все это opening с заданными компонентами скорости, а на выход supersonic outlet.

в 99% все будет отлично. опробовано

[dmiantosha 11]

А ведь можно использовать в Inlet опцию Mixed? Как раза то дозвук, то сверхзвук? Или здесь имется ввиду, что часть Inlet'a сверхзвуковая, а ча дозвуковая?

[Dick 0]

Да, все верно, если нулевой угол атаки, то большинство вариантов рабочие.

А вот если менять в нестационаре на сверхзвуке угол атаки, то тут без openning`a на выходе не обойтись.

Mixed - это вроде когда на одном ГУ может быть сразу и дозвук и сверхзвук. Из мануала:

The mixed inlet boundary condition allows both subsonic and supersonic inflow within a single boundary condition. The blending between the two flow regimes is based on the user specified inflow velocity components, total pressure and total temperature or static pressure and static temperature. In either case, the flow solver evaluates the local Mach number from the user specified values.

[dmiantosha 11]

Ну так вот, значит Mixed можно использовать для потоков с дозвуковым началом?

[Dick 0]

Я это перевел как дозвук и сверхзвук в пределах одного ГУ =) то есть на ГУ есть местный сверхзвук и местный дозвук =)

трудности перевода, блин =)

Изменено 28 февраля 2007 пользователем Dick

[dmiantosha 11]

Ну то есть на одном и том же ГУ, на одной части дозвук, на другой сверхзвук. Ну так эти части наверное могут быть не постояны по площади, и значит, наверное, всё ГУ может плавно переходить из дозвука и сверхзвук?

[Dick 0]

Видимо да.

Теперь, собственно, основной вопрос всплыл - как правильно задать нестационарный расчет?

У меня есть домен длиной 20м, где-то на 6-7м от начала расположено расчитываемое тело длиной 0.5м. Скорость должна меняться от 0.9М (306.23м/с) до 1.1М (374.28м/с). Стационарный расчет 0.9М шел с временным шагом timescale 0.0001 сек, больше - вылетало. Как правильно/оптимально выбрать Total time, Time Step? Нужно посмотреть промежуточные результаты при 0.95М, 0.98М и 1.05М. А то либо ну уж совсем медленно будет считать, либо вылетает из-за большого шага.

[dmiantosha 11]

Посмотри на форуме тему "Анимация результатов расчета" от NacBol'а. Чаще всего я поступаю так, как там описал, но это неправильно, Мiki все там написаное сильно критикавал, но как бы то нибыло, всегда все поучалось. С большим шагом ты, наверное, не вываливаешся, а просто количество итераций зашкаливает? Это связано с числом Куранта. Оно не дложно быть больше 5. Но в начале расчета все равно количество итераций на шаге будет большим. Вся фишка в том, что у тебя скорость на входе не постояна, она растет, тем самым увеличиывается число Куранта, поэтому тебе необходимо уменьшать размер шага во время счета. Это можно сделать адаптацией, там есть такая опция, либо задавать шаг зависисемотью от скорсти во входе.

[Dick 0]

В том то и дело, что это не совсем правильно, точнее - не то что нужно...будем думать

[Miki 3]

не вижу нелогичности в выборе timestep

при скорости 300 м/с и теле 0,5 м пролетное время по телу (а не по модели) будет 0,00166, делим на 10 и получаем 0,00016, что собственно близко к вашему значению. увеличивать шаг нецелесообразно.

если тело еще и с оперением то шаг придется еще уменьшить.

насчет сходимости ищите сначала причину в сетке

у меня при аналогичной скорости и теле около 3 м timestep 5е-4 , и сходимость стационарного процесса до уровня 1е-4 за 70 итер. В нестационаре шаг уменьшен прибл в 4 раза, все нормально.

и опять таки всегда будет обратная связь по Куранту. в 11 версии можно установить требуемое число Куранта и шаг будет меняться соответственно

[Dick 0]

В стационаре просто вылетает из-за fatal overflow на большом шаге, но это не важно, ибо все равно все считает, тоже сходится где-то на 70-100 итераций.

То есть вы мне рекомендуете взять timestep все-таки 0.0001с или даже поменьше? А сколько тогда взять Total Time? Если взять пролетное время домена, то потом наверное, при достижении скорости набегающего потока 1.1М, придется посчитать стацинар, с начальными данными из нестационара последнего timestep...

Глянул похожий эксперимент, так там изменяли М с dM/dt = 0.005 1/c...если делать так, то тогда total time будет 20-40сек! а при time step 0.0001c - где-то 100000 итераций или 70 суток непрерывного счета... =)

Изменено 1 марта 2007 пользователем Dick

[dmiantosha 11]

А почему такое большое Total Time? За 20 секунд поток со скортью 300 м/с пройдет 6000 м? Модель у вас явна меньше. У вас доме 6 метров, то есть поток пройдет через домен примерно 1000 раз. Зачем?

Может быть стоит уменьшить модель, например, до 6 см? И всести коэфицент подобия. Тогда и чило Куранта будет нормальным при больших шагах?

По-моему на одно значение скорсти вам хватит 200 итераций и в сумме 600 итераций, конечно не мало, но терпимо. Вы же все равно скорсоть будете менять дискретно. Ну значит три раза ее поеняем, через каждые 200 итераций. Но правда, если так, то можно три раза посчитать нестационар для разных скоростей. А если скорость менять очень плавно, то конечно придетсья считать тутуева куча итераций.

[Dick 0]

В том то и дело, что у меня такая задача - плавное изменение скорости набегающего потока и в момент когда М будет достигать определенных значений смотреть результаты. То есть скорость меняется по формуле по ходу счета 0.9М + dM/dt * t и так до достижения 1.1M. Решил выбирать время Totel Time исходя из dM/dt, с Timestep вроде определились...так вот в эксперименте оно ну ооочень маленькое, то есть какой-то квазистационар получается...

Наверное действительно проще сделать так как я делал раньше на подобных задачах - посчитать стационар 0.9М, потом посчитать стационар 0.91М по Initial Condition от расчета 0.9М и т.д.

[dmiantosha 11]

я не могу понять. Если тебе важны только 3 значения скорости, зачем считать 0,9, 0,91, и т.д. Может стоит посчитать для 3 скоростей и все?

Там в эксперименте, наверное, уж очень плавно меняли скорсть, чтобы не было заметно, что она меняеться дискретно.

[Dick 0]

Для верификации с экспериментом нужны именно эти значения. Для анализа структур обтекания и их изменений нужно смотреть результаты на интервале 0.9 - 1.1 с учетом предыстории течения, естественно.

Такой маленький шаг изменения брали, чтоб обтекание успевало устанавливаться и не проскочить "характерные" точки.

[Miki 3]

если исходить из утверждения что в эксперименте dM/dt=0,005 то получается как то странно.

за 1 с Мах меняется всего то на 0,005 ?

а какой временной коэфф датчиков давления/скорости/температуры ?

неужели уже есть датчики позволяющие снимать нормальные показания с такими временными параметрами ? но это так к слову, может уже и есть , хотя несколько лет назад как то я не видел такого.

немного насчет скорости

по моим прикидкам получается если напр модель 10 млн гекс

1000 итераций около 72 часов на 8 ядрах.

если исходить из timestep 0.005 c и напр 10 внутр итераций получаем в 1с 200 coeff loop iter и максимум 2000 всего. итого 1 сек физич времени расчитывается на 8 ядерной машине за 6 суток счета

если еще ядер добавить соотв уменьшится время

в принципе не так уж и много, вопрос в другом чем будет ценен этот расчет

и кстати не забываем про дисковую систему, файлики то надо сохранять :))

[Dick 0]

Тензовесы. Уже писал, что Мах изменяется так плавно для того чтобы обтекание около цилиндра успевало устанавливаться. Эксперименту больше 20 лет =)

Остановился на том, что буду считать стационарные расчеты с initial conditions от предыдущих расчетов постепенно увеличивая Мах.

[BigBrother 1]

to Dick

Ищу хороший тест для трансзвука. Был бы благодарен, если бы Вы поделились экспериментальными данными.