Перейти к публикации

ANSYS CFX - Почему результат не симметричен?


SimonDm

Рекомендованные сообщения

Привет всем.

Вот считал ввод газа в аппарат через лопастное устройство. Вот что вышло...

post-13796-1219700131_thumb.png

post-13796-1219700205_thumb.png

post-13796-1219701000_thumb.png

Как видите, модель симметричная, а результы нет... ПОЧЕМУ ТАК?

Заранее спасибо!

2. Mesh Report

Table 2. Mesh Information for VesselGIVS_006

Domain Nodes Elements

Default Domain 619061 3509309

3. Physics Report

Table 3. Domain Physics for VesselGIVS_006Name Location Type Materials Models

Default Domain CREATED_MATERIAL_8 Fluid Air Ideal Gas Heat Transfer Model = Isothermal

Turbulence Model = k epsilon

Turbulent Wall Functions = Scalable

Buoyancy Model = Non Buoyant

Domain Motion = Stationary

Table 4. Boundary Physics for VesselGIVS_006Domain Name Location Type Settings

Default Domain IN IN Inlet Flow Regime = Subsonic

Normal Speed = 10 [m s^-1]

Mass And Momentum = Normal Speed

Turbulence = Medium Intensity and Eddy Viscosity Ratio

Default Domain OUT OUT Outlet Flow Regime = Subsonic

Mass And Momentum = Average Static Pressure

Relative Pressure = 50 [atm]

Pressure Averaging = Average Over Whole Outlet

Default Domain Default Domain Default SOLID_1_1 Wall Wall Influence On Flow = No Slip

Wall Roughness = Smooth Wall

Изменено пользователем SimonDm
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


А может быть задача вообще не стационара и то что вы видете на картинки - промежуточный результат?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

По-моему, dmiantosha прав. Решение явно хочет быть нестационарным :smile:. Если Вы ведете стационарный расчет, то желательно переключиться в нестационарный режим. Кстати, а есть ли подобное устройство в "железе"?. Изучался ли режим его работы экспериментально?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

В железе это есть, но результатов у меня нет.

Как мне объяснил один человек, который считал подобные устройства в Floworks и CFX, результаты достаточно реалистичны. По его словам, гидравлическое сопротивление лопастей низкое, чтобы равномерно распределять с двух сторон. Здесь начинают играть роль турбулентные вихри на выходе из лопаток, которые влияют на газораспределение на входе на лопатку.

Таким образом, основное газораспределение происходит на первых 3х рядах лопастей, где скорость газа определяется скоростями в штуцере ввода. Т.е. при таком низком гидравлическом сопротивлении устройства, поток газа реагирует на малейшие турбулентные вихри.

Но для меня встает вопрос почему же газ уходит вправо, а не влево??? Турбулентные вихри крутятся только в одну сторону?

По-моему, dmiantosha прав. Решение явно хочет быть нестационарным . Если Вы ведете стационарный расчет, то желательно переключиться в нестационарный режим.

Пожалуйста, разъясните мне про стационарность и не стационарность... это имеется ввиду стационарность во времени???

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Подскажите мне, пожалуйста, какую сетку лучше строить для такого типа задач? Я сейчас использую только тетра элементы, т.к. пока не знаю преимущества различных элементов и их оптимальное применение.

Делаю по простому... Задаю общий максимальный размер 50-100 мм (диаметр аппарата 1600 мм), и делаю Density на устройстве ввода 15-20 мм.

Где можно почитать про это (лучше на русском).

Заранее благодарю!

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Пожалуйста, разъясните мне про стационарность и не стационарность... это имеется ввиду стационарность во времени???

Да, стационарность по времени. Если задача физически нестационарна, то есть параметры течения сильно колеблются по времени, то и расчет следует проводить нестационарный (точно не знаю, но по-моему в CFX он называется Transient, в отличие от стационарного Steady State). Дело в том, что при расчете Steady State шаг по времени в каждой ячейке выбирается свой, локальный для большей скорости сходимости решения. Но если стационарного решения не существует, то режим Steady State будет давать нефизичное решение.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Да, стационарность по времени. Если задача физически нестационарна, то есть параметры течения сильно колеблются по времени, то и расчет следует проводить нестационарный (точно не знаю, но по-моему в CFX он называется Transient, в отличие от стационарного Steady State). Дело в том, что при расчете Steady State шаг по времени в каждой ячейке выбирается свой, локальный для большей скорости сходимости решения. Но если стационарного решения не существует, то режим Steady State будет давать нефизичное решение.

А какое здесь может быть колебание во времени, если есть установившийся поток газа с постоянной скорость. Среднне давление на выходе тоже постоянно...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Подскажите мне, пожалуйста, какую сетку лучше строить для такого типа задач? Я сейчас использую только тетра элементы, т.к. пока не знаю преимущества различных элементов и их оптимальное применение.

Преимущество тетры - автоматический генератор сетки. Недостаток - слишком большое количество ячеек по сравнению, например с сетками, создаваемыми в ICEM Hexa, при одном и том же качестве разрешения особенностей течения. Но создавать сетки в Hexa труднее и дольше, чем пользоваться автоматическим генератором Tetra. Нужно самому придумать топологию сетки, примерно представлять особенности решения (где ячейки можно растянуть, где нельзя). Поэтому, если в начале расчета мало известно о физической картине течения, то начинайте с Tetra. А дальше уже решите, целесообразно ли связываться с гексой. Кстати, можно выбрать компромиссный вариант - гибридную сетку, когда в простых геометрических подобластях строится гекса, а в сложных тетра.

Что касается литературы, то, по-моему, например для ICEM CFD, лучше воспользоваться их собственным туториалом. Он, конечно, на английском, но там много картинок и разобраться в нем можно и не зная языка (заодно и английский подтянется).

А какое здесь может быть колебание во времени, если есть установившийся поток газа с постоянной скорость. Среднне давление на выходе тоже постоянно...

Колебания возникают из-за нестационарных вихрей. Почитайте в интернете про дорожку Кармана за цилиндром (это классическая иллюстрация подобного физического явления)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

SimonDm,

Стационарных процессов в природе практически не встречается, всегда есть различного рода флюктуации из-за которых процессы протекают нестационарно.

Так и здесь. Любое отрывное течение, возникающее при обтекании чего-нибудь нестационарно, потому что поток всегда турбулизирован. Будут возникать изменения вихревой структуры, пульсации давлений, сил и т.д., в общем симметрии не будет. Но это касательно реальности.

В данном же примере имеем типичную стационарную задачу - на входе задана скорость и какая-то осредненная турбулентность. Так вот, эффект "нестационарности" в виде пульсации вихревых структур - результат грубой сетки, из-за которой расчетный домен получается несимметричным (сетка ведь не структурированная) и численной "погрешности". То что на картинке - это просто остановили расчет в один из моментом времени, то есть стационарный расчет не сошелся, либо не может сойтись из-за грубой сетки.

Не надо сейчас думать о нестационаре, моделирование нестационарной турбулентности - отдельный разговор. Просто надо дождаться численной сходимости расчета - увеличить physical timescale раз в десять и по необходимости сетку помельче сделать. Все пульсации исчезнут и картинка будет симметричной.

А вообще, надо было изначально порубить домен пополам с плоскостью симметрии.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

SimonDm,

Стационарных процессов в природе практически не встречается, всегда есть различного рода флюктуации из-за которых процессы протекают нестационарно.

Так и здесь. Любое отрывное течение, возникающее при обтекании чего-нибудь нестационарно, потому что поток всегда турбулизирован. Будут возникать изменения вихревой структуры, пульсации давлений, сил и т.д., в общем симметрии не будет. Но это касательно реальности.

В данном же примере имеем типичную стационарную задачу - на входе задана скорость и какая-то осредненная турбулентность. Так вот, эффект "нестационарности" в виде пульсации вихревых структур - результат грубой сетки, из-за которой расчетный домен получается несимметричным (сетка ведь не структурированная) и численной "погрешности". То что на картинке - это просто остановили расчет в один из моментом времени, то есть стационарный расчет не сошелся, либо не может сойтись из-за грубой сетки.

Не надо сейчас думать о нестационаре, моделирование нестационарной турбулентности - отдельный разговор. Просто надо дождаться численной сходимости расчета - увеличить physical timescale раз в десять и по необходимости сетку помельче сделать. Все пульсации исчезнут и картинка будет симметричной.

А вообще, надо было изначально порубить домен пополам с плоскостью симметрии.

Dick, Вы пробовали считать по k-e дорожку Кармана за цилиндром? Вы действительно считаете, что можно ее (дорожку) "заглушить" просто измельчая сетку? Все, что Вы написали относительно турбулентных пульсаций верно, но только для мелкомасштабной турбулентности.

А вообще, надо было изначально порубить домен пополам с плоскостью симметрии.

Ага, и получить совсем другое, не соответствующее реальной физической картине, решение. :smile: Здесь все зависит от того, какую информацию Вы хотите получить от результатов расчета. Если нужна красивая симметричная картинка, то так можно сделать. Но если важны физические характеристики устройства, то так делать нельзя. Сильные колебания в решении могут свидетельствовать о реальных физических свойствах устройства. В реале это может проявляться шумом, вибрациями на определенных частотах и т.п.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Можно "заглушить" большим шагом по времени.

Что касается реальной физичной картины - а как определить насколько физична и реальна начальная турбулентность типа medium intensity и с чем ее сравнивать? :smile:

Разумеется все зависит от задачи и требований к результатам, я же сказал, что нестационарная турбулентность - отдельный разговор.

Я неоднократно "глушил" пульсации и получал физические характеристики устройств, а не просто картинки :smile: С умом подходить надо.

PS. Мультики с пульсациями гораздо красивей стационарных картинок :smile: Так что, наверное, я бы Ваш пост интерпретировал в обратном смысле :-)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Всем авторам спасибо за ответы :smile:

Раз уж речь зашла про сходимость, то возникает вопрос как (где) определить сколько нужно итераций, чтобы стационарное решение сошлось? Какие параметры в CFX характеризуют сходимость?

Я просто беру по умолчанию 100 итераций.

Еще раз заранее спасибо :)

Изменено пользователем SimonDm
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Смотреть уровень невязок - они должны упасть и стать постоянными. Вывести мониторинг балансов и сил на лопатках (в солвер менеджере New Monitor и т.д.) - балансы должны быть нулевыми, силы должны установиться. Можно где-нибудь по потоку расставить Monitor Points (это в препроцессоре в Output Control) и смотреть как устанавливается скорость в этих точках.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Можно "заглушить" большим шагом по времени.

Что касается реальной физичной картины - а как определить насколько физична и реальна начальная турбулентность типа medium intensity и с чем ее сравнивать? :smile:

Разумеется все зависит от задачи и требований к результатам, я же сказал, что нестационарная турбулентность - отдельный разговор.

Я неоднократно "глушил" пульсации и получал физические характеристики устройств, а не просто картинки :smile: С умом подходить надо.

PS. Мультики с пульсациями гораздо красивей стационарных картинок :smile: Так что, наверное, я бы Ваш пост интерпретировал в обратном смысле :-)

"Глушить" большим шагом по времени - это искусственное увеличение схемной вязкости. Можно и просто увеличить вязкость среды с 10-5 до 1 например. :smile: Но разве это будет корректный подход в получении решения?

Я неоднократно "глушил" пульсации и получал физические характеристики устройств, а не просто картинки :smile: С умом подходить надо.

Все зависит от реальных свойств системы. По-видимому эти пульсации в тех устройствах были незначительные и не оказывали на характеристики существенного влияния. Но (вернемся опять к дорожке Кармана), например вихревой след за цилиндром может оказывать существенное влияние на силы, действующие на цилиндр вплоть до разрушения конструкции (например дымоходные трубы).

PS. Мультики с пульсациями гораздо красивей стационарных картинок :smile: Так что, наверное, я бы Ваш пост интерпретировал в обратном смысле :-)

Да, но только времени на их получение на нескольно порядков требуется больше.
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Смотреть уровень невязок - они должны упасть и стать постоянными. Вывести мониторинг балансов и сил на лопатках (в солвер менеджере New Monitor и т.д.) - балансы должны быть нулевыми, силы должны установиться. Можно где-нибудь по потоку расставить Monitor Points (это в препроцессоре в Output Control) и смотреть как устанавливается скорость в этих точках.

Общий смысл понял, потыркаюсь... :) спасибо.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

"Глушить" большим шагом по времени - это искусственное увеличение схемной вязкости. Можно и просто увеличить вязкость среды с 10-5 до 1 например. Но разве это будет корректный подход в получении решения?

А почему бы и нет? Мы получаем не "заглушенное", а осредненное значение, которое имеет право на существование.
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А почему бы и нет? Мы получаем не "заглушенное", а осредненное значение, которое имеет право на существование.

Имеет. Но все-таки под классической сходимостью численного решения к решению дифференциальных уравнений подразумевается независимость этого решения от размеров ячеек и шага по времени.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А имеет ли смысл в подобных задачах делать область ввода газа из ТЕТРА элементов, а область выше из ГЕКСА (еще и немного их вытянуть в вертикальном направлении)?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А имеет ли смысл в подобных задачах делать область ввода газа из ТЕТРА элементов, а область выше из ГЕКСА (еще и немного их вытянуть в вертикальном направлении)?

В Вашей задаче, как мне видится, имеет смысл делать гексу в межлопаточных областях. Здесь действительно можно сделать сетку погуще в направлении поперек межлопаточного канала и немного вытянуть вдоль размаха лопатки. Но сильно все равно лучше не вытягивать, поскольку по размаху лопатки параметры могут существенно меняться из-за влияния входного патрубка круглого сечения. Делать круглый входной патрубок (если я правильно понял, область ввода - отрезок трубы круглого сечения) из тетра при этом смысла нет, поскольку без особого труда его тоже можно сделать из гекса. Скорее сложности у Вас могут возникнуть с гекса-сеткой между лопатками. Вообще для этой задачи можно упростить себе работу, создавая тетра-сетку с призматическими слоями на стенках. Это позволит и хорошо разрешить пограничный слой и другие особенности течения (явное разрешение пограничного слоя важно для расчета мест отрыва потока на гладкой поверхности лопаток) и уменьшить трудозатраты по построению сетки.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




  • Сообщения

    • maxx2000
      Пригласили на дысь в одну контору занимающуюся проектированием грузоподъёмных механизмов. Конкретно взялись они за проект 90 тонного крана типа Пионер. Модульный, разборный, чтоб можно было на грузовиках по тайге возить. Брали просто готовую конструкцию и масштабировали кратно.  Волновал только навык оценки конструкции на опрокидывание нежели навыки прочностного расчёта.  Т.е. нужен был инженер-конструктор способный оценить возможность эксплуатации в конкретном плане установки крана. И там всё так, краны, балки, укосины -  всё масштабируется кратно, а чтобы двигалось редуктора да моторы пожирнее.   Ну и да, всё чаще зовут на собеседование в строительные компании на должности проектировщиков КМ,КЖ конструкторов-машиностроителей, а не ПГС. 
    • Fedor
      https://moskvadeluxe.ru/vysotnye-ogranicheniya-v-moskve-398-pp/   
    • Maik812
      Хотелось бы как плагин к Солиду. есть приложение SolidWorks Inspection версия 2014 x64 например, по размерным цепям
    • Jesse
      Так льготную ипотеку только недавно убрали, а зарплаты выросли уже как год/два назад..))
    • Fedor
      В строительстве взяли курс на то, чтобы проектировщик умел бы и считать на прочность и чертить . Для чего программы пишутся если ими не пользоваться ?  Механику деформируемых тел в той или иной форме почти все инженеры учат... :)    Логика прогресса. Сейчас и логарифмической линейкой мало кто умеет пользоваться.  :) А каменный топор и вовсе никто не сможет сделать окажись в лесу :)    Высотный регламент наверняка не позволит. Проще закопаться в глубину :)  https://kgiop.gov.spb.ru/media/uploads/userfiles/2021/02/04/Приложение_2.2_Высоты_1-80.pdf  
    • Sabadash
      Потестил разные варианты дуговой интерполяции, работает только в плоскости XY. Автосмена работает, коррекция длины тоже Единственное приходится смещать абсолютные координаты на высоту длины инструмента которым привязывалась система координат.     Следующее что хочу видеть от этого станка - обмер заготовки и привязка системы координат относительно механического "маячка" на рабочем поле, координаты которого будут изначально известны, и дальнейшее смещение системы координат детали коллинеарно оси вращения.  
    • roiman
      Вы серьёзно думаете, что в этой стране прочнисты нужны? Было по всей стране 3 выпускающих кафедры. В названии одной, моей родной, слово "прочность" теперь вообще не фигурирует. Оно в лучшие-то годы не нужно было. Как-то сидел, будучи аспирантом, 15 лет назад как консультант от кафедры на дне открытых дверей. Сижу рассказываю одному мальчику с мамой рядом, как у нас хорошо, и раз, мама выдаёт: "Ну, вы же понимаете, что ДПМ-щики работают кем угодно, но только не прочнистами? Я сама ДПМ заканчивала".   По теме. Попытки найти что-то на аутсорсе привели меня к факту, что специалисты как таковые не нужны. Нужны "колышки", чтобы дырки затыкать в производствах. Желательно, выполняющие десяток трудовых, смежных функций - конструктор-технолог-программист ЧПУ-подготовка производства-сертификация-физ.расчёты-работа  с подрядчиками-.... Или вообще просто, в наглую, "конструктор, чтобы наладить производство".   И, главное, чтобы рядом был. Неважно, что ищем 2-3-5 лет специалиста и производство стоит, рынок уходит.   Вот сейчас проблема, как я понимаю, с проектировщиками - КЖ, КМ и пр. С ними уже на всё согласны. 90% вакансий по удалёнке - для них. Чекайте - лет через 5-ть в производстве пластмассовых изделий будет аналогичный крах в специалистах. Десяток лет отдавали всё Китаю на подряды. Опыт проектирования остался не у многих, как к примеру у дедушки в соседней теме, а реального опыта вообще у предельно малого кол-ва людей. Открываю LinkedIn - там первые же ролики такого качества и сложности оснастки, что в текущих реалиях РФ вообще невозможно производить. Но предприятия "ломаются" как девочки. Нужно чтобы рядом был, сам переехал и пр. Хотя куда и что, а пресс-формы  - самая подходящая сфера для аутсорса. Китайский инженерам можно всю РФ на аутсорсе обслуживать. Местным - фиг.   Да, зачем далеко ходить. Ещё 10 лет назад мне моё родное, ныне обанкротившееся, предприятие, казалось просто отсталым болотом. Сейчас я вспоминаю его как фантастику. Те вещи, которые я делал ещё не так давно, теперь кажутся не просто невозможными, а просто НЕ НУЖНЫМИ.   Извините, накипело.
    • Nikomas
      Допилил таки пост на 3х осевой фрезерный Weida 850 со стойкой Sinumerik 808D. ;(WEIDA 850 postprocessor rev. 1.1 by Samokhin Aliaksei) ;T3 - TYPE:END MILL. DIAM:12.0 ID: G90 G17 G55 T3 M6 D1 G0 M3 S4155 X-45.405 Y-44.635 F735. M8 G0 X-45.405 Y-44.635 Z10 Z2 G1 Z-15.92 F12699 G3 X-45.656 Y-43.401 Z-16 I-1.615 J0.314 F735 ... G1 X49.785 Y1.447 G0 Z10 M5 M9 G0 SUPA Z0 G0 SUPA X-400 Y14 M30 %   Сверление - циклами @drill local numeric RTP RFP SDIS DP DPR FDEP FDPR DAM DTB DTS FRF MDEP VRT DTD DIS1 local integer VARI AXN ... if drill_type eq 0 ;G81 {nb, 'MCALL CYCLE81 (' RTP:'5.3(p)' ', ' RFP:'5.3(p)' ', ' SDIS:'5.3(p)' ', ' ' , ' DPR:'5.3(p)' ')'} endif ...  
    • Ninja
      И вот поэтому теперь, вместо этих галерей будут строить новые современные жилплощади по цене 760 тыс/мес в ипотеку! Прямо над заводами в центре Москвы! @Krusnik ЖК Бадаевский слыхал? ВооТ как надо! Жить в парящий домах на высоте 38 метров над землёй!     Внизу завод, да кокой завод! Пивоваренный завод!!! а на верху небожители, в самом центре! Лепота! И завод городу сохранили, нате вам Москвичи - идите работайте , и людям место для жизни - это те которые не работают     дополню: "Свой парк на 4 га – особая гордость проекта. Концепцией предусмотрено воссоздание настоящего русского леса. Там будут разбиты аллеи, клумбы, посажены красивые крупномеры, фруктовые деревья."   Вот как построят так мы и переедем, готовьтесь!  
    • maxx2000
×
×
  • Создать...