Дорожка Кармана во Fluent

[taram_ratam 0]

Как то в нете нашел информацию по созданию дорожки Кармана для обтекаемого цилиндра. Прочитал, построил сетку, а когда запустил во Fluente дорожка не образовывается? В чем может быть проблемма и какие неожиданности меня ждут?

[TDL 0]

Для начало посмотри форум нестационарных потоков <noindex>http://airstream.fastbb.ru/index.pl?1-1-30...-0-0-1113226877</noindex>

[Lynx 1]

Либо ждать (может и очень долго) пока дорожка не разовьется сама из-за накопления ошибок округления, либо вносить разовое возмущение чтобы нарушить симметрию.

[Iatsouk 3]

Надо бы описать по-подробнее:

исходная ссылка, плоская ли задача, не пользовались ли симметрией, какая сетка, какие граничные условия ......

[taram_ratam 0]

Дорогие друзья после немногочисленных действий я наконец - то получил дорожку кармана. На самом деле никаких возмущение на входе задавать нет необходимости. Дело в том, что дорожка должна формироваться сама. Примером может послужить вихревой расходомер установленный в трубе. Одним из требований является стационарный поток.

В связи с чем и обращаюсь. Как посчитать вихри за телом обтекания?

Заранее благодарен. Да и еще если кому нужна информация по подробнее о получения дорожки Кармана то можете писить на taram1980@rambler.ru

[Lynx 1]

В связи с чем и обращаюсь. Как посчитать вихри за телом обтекания?

<{POST_SNAPBACK}>

А в ем собственно проблема? Ну сетку надо помельче, чтоб они не рассасывались сразу схемной вязкостью. Кстати, считал я в свое время именно вихревой расходомер.

[Iatsouk 3]

По поводу вихрей за телом:

Проблема в том, что мне, например, еще ни разу не доводилось видеть хорошего соответствия поля скоростей за телом (в моем случае - корпусом судна) экспериментальным данным. При этом согласование по интегральным характеристикам было вполне приемлемым.

В одной статье утверждалось, что если поиграться с моделью турбулентности то можно получить лучшее соответствие - однако результаты "игрищ" будут справедливы только для данного объекта.

[TDL 0]

Чтобы получить хорошее согласование с экспериментом необходимо считать на ОЧЕНЬ мелкой сетке без использования модели турбулентности (методом DNS). Но мощности которые потребуются не хилые. Стоит ли возится, если в инженерном расчете важны интегральные характеристики?

Утверждение,

однако результаты "игрищ" будут справедливы только для данного объекта

<{POST_SNAPBACK}>

не совсем корректно. Любая модель турбулентности хорошо описывает класс задач, для которых она создавалась. Универсальной модели турбулентности нет.

[Lynx 1]

Ну DNS для дорожки Кармана - это уже через чур :) Хотя бы если посмотреть с каких чисел Рейнольдса она начинается и до каких чисел сейчас дошли с DNS ;) Вообще должно хватить LES или DES (собственно DES под задачи типа дорожки Кармана и разрабатывался).

А какое поле скоростей за телом имеется в виду - мгновенное или усредненное? Я вот например не видел хорошего эксперимента с результатами по полю скоростей за телом. Все больше сравнивают такие вещи как спектры пульсаций скорости (не только турбулентных пульсаций, но и "макроскопических", за счет прохождения вихрей) и давления в какой-нибудь точке.

В общем в любом случае надо измельчать сетку в следе. И границу выходную относить подальше. И на счет граничных условий на выходе подумать. Потом у вас след за корпусом судна? Так тут еще будет влиять и используемая реализация VOF и учет поверхностного натяжения и т.п.

[taram_ratam 0]

Для Lynx от taram_ratam

Все дело в том, что дорожку кармана получить можно, но оценить насколько она точно описывает реальную картину протекающего процесса.

Например известно, что частота отрыва за телом прямо пропорциональна скорости потока и соответственно расходу.

Как на самом деле посчитать частоту отрыва после тела обтекания т.е. после расчетов и получения дорожки Кармана?

И еще вопрос если Вы занимались расчетом вихревых расходомеров насколько точно Вы приблизились к реальной картине, в процентном соотношении?

Поделюсь соображениями:

Я знаю скорость на входе в трубу.

Я знаю какая частота отрыва при этом должна появиться.

Единственное чего не могу сделать это измерить частоту отрыва за телом.

И еще:

С использованием какой модели турбулентности если не секрет Вы получили дорожку?

Какие пристеночные функции Вы использовали?

[Lynx 1]

Как на самом деле посчитать частоту отрыва после тела обтекания т.е. после расчетов и получения дорожки Кармана?

<{POST_SNAPBACK}>

Частоту отрыва можно определить по частоте пульсаций скорости или давления в какой-нибудь точке в следе. Для точного определения лучше смотреть не по графику глазами :), а сделать быстрое преобразование Фурье и посмотреть на спектр. Еще можно посмотреть на частоту пульсаций коэффициента сопротивления.

И еще вопрос если Вы занимались расчетом вихревых расходомеров насколько точно Вы приблизились к реальной картине, в процентном соотношении?

<{POST_SNAPBACK}>

Неизвестно :) Деньги, выделенные на эксперимент, были разворованы :)

Но за цилиндром (тестовая задачка) получалось весьма похоже. По интегральным критериям (число Струхала по частоте срыва, среднее значение сопротивления, величина отклонения сопротивления от среднего) отклонение где-то в переделах 5-7 процентов от эксперимента. По картине течения - тут проценты оценить сложнее :), но всякие вторичные и третичные отрывы ловятся, картинка весьма похожая на фотографии из экспериментов. Куча эскпериментальных данных есть в двухтомнике Zdravkovich (на русский он, увы, не переводился :( )

С использованием какой модели турбулентности если не секрет Вы получили дорожку?

Какие пристеночные функции Вы использовали? surrender.gif

<{POST_SNAPBACK}>

k-epsilon RNG с неравновесной функцией стенки (учитывает продольный градиент давления). Но как я писал выше, это сейчас вчерашний день :) Для дорожек Кармана теперь предпочитают DES-моделирование

[taram_ratam 0]

А есть возможность получения погрешности моделирования до 1% и если таковая возможность имеется как ее можно было бы добиться (прошу совета)?

[Lynx 1]

А есть возможность получения погрешности моделирования до 1% и если таковая возможность имеется как ее можно было бы добиться (прошу совета)?

<{POST_SNAPBACK}>

Ээээ... А есть возможность проведения эксперимета с такой точнотью?

Вообще сложно сказать. Дело в том, что расходомера мы оценивали, как положено, погрешность конечного результата - с учетом погрешности дискретизации, погрешности задания геометрия и вывода результатов, и т.д. и т.п. Так в итоге получились где-то 10%. Т.е. тот же порядок, что было отклонение от эксперимента для цилиндра. А ведь есть еще погрешность вносимая моделями турбулентности и тому подобные вещи...

Так что ответ скорее всего "нет"

[taram_ratam 0]

Почему же нереально например Нами была создана метода по определению погрешности узла учета для сужающих устройств (с помощью численной процедуры) погрешность которой сопоставима с погрешностью метода определения расхода 1%.

И мне немного непонятно как можно определить частоту отрыва по интегральным нагрузкам?

[Lynx 1]

Почему же нереально например Нами была создана метода по определению погрешности узла учета для сужающих устройств (с помощью численной процедуры) погрешность которой сопоставима с погрешностью метода определения расхода 1%.

<{POST_SNAPBACK}>

В случае дорожки Кармана процесс сложнее - во-первых нестационарность, а во-вторых "вязкий" отрыв, чувствительный к модели турбулентности. С тем же вихревым расходомером была проблема - он работает в широком диапазоне Рейнольдсов, в итоге есть некоторый "промежуточный" режим, который расчетом закрывается эээ... плохо :)

И мне немного непонятно как можно определить частоту отрыва по интегральным нагрузкам?

<{POST_SNAPBACK}>

Так они ж будут нестационарные! И частота их изменения будет совпадать с частотой схода вихрей.

[taram_ratam 0]

Можно ли подсчитать по следующему предположению:

Провести две линии lane/rake и определить по ней период синусоиды, а следовательно и частоту?

[Lynx 1]

А что такое lane/rake? А то ведь я не во Fluent считал, а в Star-CD. И разве нельзя получить от Fluent зависимость модуля скорости от времени в заданной точке? И скормить ее потом БПФ...

Изменено 27 сентября 2005 пользователем Lynx

[Iatsouk 3]

line/rake эт просто линия в расчетной области, вдоль которой потом можно построить график к-либо величины (скорость, температура ....) или (rake) - из которой можно запустить в поток визуализирующие частицы.

А вот как taram_ratam по этим line/rake собирается определять период я не понял.

[taram_ratam 0]

line/rake эт просто линия в расчетной области, вдоль которой потом можно построить график к-либо величины (скорость, температура ....) или (rake) - из которой можно запустить в поток визуализирующие частицы.

А вот как taram_ratam по этим line/rake собирается определять период я не понял.

Все очень просто на мой взгляд. Построить линию и посмотреть как распределяется скорость на линии. Получается затухающая синусоида. Применить Фурье анализ, выделить первую нармонику, определить период, определить частоту. ВОТ и ВСЕ на мой взгляд. Если есть другие предложения пожалуйста я учту все.... Это даже приветствуется.

Заранее СПАСИБО!

[Lynx 1]

Все очень просто на мой взгляд. Построить линию и посмотреть как распределяется скорость на линии. Получается затухающая синусоида. Применить Фурье анализ, выделить первую нармонику, определить период, определить частоту. ВОТ и ВСЕ на мой взгляд. Если есть другие предложения пожалуйста я учту все.... Это даже приветствуется.

<{POST_SNAPBACK}>

Нет, если по линии, то мы найдем пространственный шаг дорожки. Надо именно зависимость по времени смотреть