FloEFD как повысить скорость расчета?

[Onixs 1]

Добрый день, уважаемые коллеги! Не часто пользуюсь расчетами FloEFD поэтому не знаком со всеми тонкостями, но в целом научился правильно задавать граничные условия. Но тут возникла нестандартная задачка с использованием двух сред воздух и вода. В целом звучит она так: есть подземный бак из бетона полностью замкнутый объемом 7000 м3 и туда поступает вода начальной температурой 32С, толщина стенок бака 400 мм, температура грунта принять 16С. Нужно оценить, примерно, за какое время вода в баке остынет до 16С. Габариты бака ширина 20м, длина 70м, высота 5 м. В расчете задаю нестационарность и время на моделирование физического процесса 5 часов с шагом 20 мин. и время расчета улетает в космос... У меня вопрос, можно ли для уменьшения времени анализа задать плоскость что бы он только туда мощности тратил, меня это более чем устроит. Если можно, то прошу описать как это делать. Спасибо!  

[green_fly 71]

Для оценки можно обойтись и без CFD. Предположим, что основная поверхность теплообмена - дно резервуара. Второе предположение - вода перемешивается и ее температура однородна по всему объему. Далее запишем два уравнения. Первое - для прироста массы воды, зависит от расхода на входе. Второе - для оттока энергии, тепловой поток с прямоугольной площадки, надо правильно посчитать коэффициент теплоотдачи через горизонтальную стенку. Решаем в знакомом решателе уравнений, Матлаб, Маткад. Эта оценка будет консервативной. Далее можно усложнить, добавить теплообмен воды с боковой стенкой (уровень воды и площадь контакта меняются), воды с воздухом, воздуха со стенкой и с потолком.

Второй вариант - посмотреть модели резервуаров, например, в OpenModelica. Но там разбираться надо.

 

Или бак уже заполнен водой?

[Onixs 1]

Первое что я проанализировал это как раз таки насколько охлаждается жидкость в потоке. И возник вопрос а как быстро остынет вода в заполненном баке в состоянии покоя, т.е. я задаю еще время и тут возникают проблемы со временем расчета... Мне в целом интересно можно ли задавая граничные условия в 3D мощности расчета пускать в какой то выборочной плоскости, что бы ресурсы компа ограничить и уменьшить время расчета.

[green_fly 71]

Для охлаждения параллелепипеда есть точное решение - произведение трех решений для пластин с толщинами, соответствующим размерам параллелепипеда.

[Onixs 1]

Да, руками то мы подсчитали, какие то данные получили, но хочется это замоделировать в солиде и проверить на сколько данные похожи, да и в целом интересно можно ли расчет запускать не в объеме, а в сечении с целью уменьшения времени!

[green_fly 71]

В обучающих примерах к FloEFD есть задача обтекания цилиндра в 2D постановке. 

[Onixs 1]

Если Вас не затруднит можно ссылку?

[green_fly 71]

В последний раз находил здесь - https://www.google.com/

[Onixs 1]

https://www.cad-is.ru/blog_post/floefd-koefficient-soprotivleniya-cilindra

Нашел таки, спасибо за наводку, ссылку оставлю здесь может кому то пригодится для тяжелых расчетов!

[Jesse 1,013]

23 часа назад, Onixs сказал:

Если Вас не затруднит можно ссылку?

если вы считаете в Solidworks Flow Simulation, то все примеры включая обтекание цилиндра с образованием дорожки Кармана лежат в корневой папке C:\Program Files\SOLIDWORKS Flow Simulation\Examples\b2 - drag coefficient\Ready

Вот тута лежит туториал с подробным разбором задачи и вычислением коэффициента сопротивления

C:\Program Files\SOLIDWORKS Flow Simulation\lang\english\Docs

[danzas 106]

24.10.2025 в 21:19, Onixs сказал:

Да, руками то мы подсчитали, какие то данные получили, но хочется это замоделировать в солиде и проверить на сколько данные похожи, да и в целом интересно можно ли расчет запускать не в объеме, а в сечении с целью уменьшения времени!

Да, в вашем случае можно. Конвективные потоки будут, но они будут замедленные и желательно их смоделировать.

Я бы создал  перевернутую П-образную ячейку полосою в 1 м, ширина 10 м, высота 5 м. На одной(!) узкой боковой стенке и на дне теплообмен задается, на одной узкой вертикальной и двух боковых (5х10) задайте условия адиабатики, т.е. полное отсутствие теплообмена. Эти две стенки и одну бокоую лучше сделать отдельным телом, дабы в них процесс теплообмена не вычислялся. Т.о., вы будете вычислять теплообмен только в плите днища и одной боковой стенке и это вполне допустимо, потому, что задача симметричная.

[Onixs 1]

Да, что то с элементами подобия то же пытались сделать, не в таких глобальных масштабах, конечно, но стоит попробовать. В принципе, поговорили с заказчиком и т.к. бак полностью закрытый то конвекции там нет и вода остывает очень долго, имеется ввиду что превышает процесс бездействия для потока оборотной воды. Я когда запускал процесс в плоскости, задал время процесса 5 часов и у меня температура понизилась на 0,5 градуса, примерно, так что представление о том что происходит с водой в период остывания нам понятен, тут правда возникла неприятность что хотел замоделировать процесс на 3 дня и тут уже стало долго, но не критично, так что не стал дожидаться и прерывал (порядка часов 2-3х).