Расчет циклона

[DimmeX 0]

Доброго времени суток, как новичок прошу помощи в следующем вопросе. Изложу проблему детально.

Занимаюсь расчетом обычных и широко известных циклонов. Принцип работы циклона достаточно прост. Запыленный газ подается тангенциально с определенной скоростью в цилиндрический корпус, закручивается, двигается вниз, частицы пыли под действием центробежных сил оттесняются к стенкам и опадают в бункер, а очищенный газ через центральный осесимметричный патрубок отводится в атмосферу.

При расчете возникла следующая проблема. Во-первых, не получается общий перепад статических давлений на входе и выходе, т.е. сопротивление циклона, в тоже время по скоростям потока довольно высокая сходимость. В чём может быть дело? На выходе в атмосферу поток сильно закручен, а я перед расчетом накладываю граничное условие на выходном патрубке "давление атмосферное". Может что не так????? во время расчета выводится сообщение "A vortex crosses the pressure opening" - на выходном отверстии находится вихрь. В книге Алямовского написано, что это может существенно снизить точность решения. Вопрос "на сколько"???? может ли быть в 2 раза??? просто после этого сообщения перепад давлений сильно не меняется в целом. Как бороться с этим явлением????? менять геометрию модели неприемлемо:(

Вопросы разбиения сетки наверное отпадают, спасибо вашему форуму - научился адаптировать сетку под расчёт.

Изменено 29 ноября 2011 пользователем DimmeX

[Thing 0]

A vortex crosses the pressure opening, если хочешь чтоб данные были без влияния этого сообщения, делай выходной канал больше (он в реальной конструкции ведь кудато выходит), ставь мониторинг на выход самого циклона и смотри как влияет отнесение выходной границы расчетной модели на перепад. Так же неплохо бы промониторить как ведут себя обратные течения.

На счет адекватной разницы перепада давлений, тут надо смотреть адекватность задания ГУ. какие задаешь, уверен ли что они такие и в реальности (мерились ли они специально или брались из какого то расчета).

[DimmeX 0]

A vortex crosses the pressure opening, если хочешь чтоб данные были без влияния этого сообщения, делай выходной канал больше (он в реальной конструкции ведь кудато выходит), ставь мониторинг на выход самого циклона и смотри как влияет отнесение выходной границы расчетной модели на перепад. Так же неплохо бы промониторить как ведут себя обратные течения.

На счет адекватной разницы перепада давлений, тут надо смотреть адекватность задания ГУ. какие задаешь, уверен ли что они такие и в реальности (мерились ли они специально или брались из какого то расчета).

Спасибо за ответ! дело в том, что чаще всего выходной патрубок циклона просто выходит в атмосферу и закрученный поток из этого патрубка рассеивается в атмосфере. Я понимаю, что можно сделать выход циклона в большой замкнутый объём, но время расчёта тогда увеличится неимоверно, а мощным компьютером я не обладаю. А обратные течения конечно же существуют.... однако если судить по профилю скоростей, они незначительны. Эксперимент тоже показывает наличие обратных течений, и расчет показывает... Я писал, что по скоростям сходимость почти идеальная!!!

В качестве граничных условий задаю расход газа на входе и атмосферное "environement" давление на выходе. Есть экспериментальная установка в реальности, все параметры сверены. На экспериментальной установке перед входом в циклон измеряю обычным дифманометром статическое давление, от этого стат.давления отнимаю атмосферное получаю сопротивление циклона. В итоге опытный перепад давления больше расчетного:(

[Thing 0]

Ну тут по моему несколько причин расхождения.

Во перых, ты смотрел как влияет разность давлений от плотности сетки?

Во вторых, необходимо проверить перепад давлений на каких нибудь примерах, которые можно посчитать аналитически или есть экспериментальные данные (желательно чтоб они были одинаковыми у разных экспериментаторов) и чотб они не были сильно сложными по геометрии. Это чтоб проверифицировать FlowSimulation самому.

В третьих, если у тебя циклон, то ты считаешь как вращающийся (локальный или нет обьем) обьект? Если да, то тут нужно смотреть и изучать как программа реализует этот самый алгоритм. Может есть нюансы, который он считает неправильно.

В свое время считал перепад давлений в изогнутой трубе с резким сужением в одном из концов трубы (заслонка с отверстием). Там были и обратные токи. Проверял однотипную геометрию и ГУ в разных пакетах: Fluent, FlowSimulation, FlowVision. Результаты расчетов совпали в разных пакетах +-5%, что вполне удовлетворительно. Так что FlowSimulation считает в принципе сносно в сравнении с другими пакетами, но есть одно но. Необходимо верифицировать его на более сложной геометрии.

Про ГУ из эксперимента могу сказать, что у нас на заводе имеется лаборатория, так там меряются давления ,температуры, и все на первый взгляд все выглядит нормальным, но если вникнуть во всякие погрешности и допущения эксперимента, то оказывается, что ошибка может быть значительной. Вот если эксперимент достаточно подробно проработан и измерения проходили не один раз и на разных схемах эксперимента, тогда можно с большей уверенностью говорить о точности эксперимента и полученных данных для дальнейшего применения.

[DimmeX 0]

Плотность сетки может оказаться не по зубам моему компьютеру, заодно вопрос? можно ли в процессе решения "сливать" из оперативной памяти на жесткий диск данные, или всегда всё держится в оперативке???? просто выбивает иногда "не хватает" памяти и расчёт останавливается.

Сопротивление циклона обсчитано уже давно, в той же книге Идельчика "Справочник по гидравлическим сопротивлениям". А это авторитет. И данные там достоверные.

Самое главное, что хотелось услышать от опытных людей, что сама программа считает хорошо и достаточно достоверно! Мне кажется, всё таки проблема в сетке, надо прикупить оперативки и пробовать дальше.

Спасибо за советы. Принял во внимание.

[Thing 0]

На счет оперативки- вся задача должна умещаться в оперативную память иначе аварийно завершиться расчет, в этом и отличие от МКЭ где можно уходить в своп.