Моделирование вентилятора внутри большого домена воздуха

[dolivanov 7]

Коллеги, столкнулся с задачкой по охлаждению одного прибора при помощи вентиляторов. Идея такая, что в корпусе есть нагревающиеся элементы, а также стоят вентиляторы, которые обдувают эти нагревающиеся элементы. Задача стоит так, что нужно смоделировать поток, создаваемый вентилятором, при этом вентилятор расположен внутри большего домена.

Почитав всякие форумы, решил делать следующим образом. Создаю внутри большого домена цилиндрический поддомен, который в CFX и делаю subdomainом. Далее в настройках source пытаюсь задать параметры, такие как массовый расход,температуру и скорость истечения воздуха. С этим и проблемы. У меня есть такой параметр вентилятора, как CFM, который в переводе на русский означает объемный расход. Зная только его, пытаюсь посчитать массовый расход и скорость потока, получается ерунда, так как потом сверяю объемный расход на выходе и тот, который нужен, они расходятся в десятки раз.

Подскажите, может лучше вентилятор вообще не так моделировать? У кого какой опыт в этих вопросах.

P.S. Если ставить этот вентилятор на входе в домен и задавать скорость потока на входе, пересчитав ее из площади поперечного сечения и заданного объемного расхода, то все сходится. А вот когда вентилятор нужен внутри домена, появились трудности.

Изменено 11 августа 2014 пользователем dolivanov

[dolivanov 7]

Прочитал про два способа. Первый - это сделать два объема, соединить их на интерфейсе при помощи граничных условий outlet, inlet. Но в таком случае система ругается на изолированные объемы. Если же объединяю объемы в один part, то граничные условия на интерфейсе не ставятся.

Второй способ - сделать на основе одного объема subdomain и в его свойствах создать источник. Там есть такой источник как continuity, мне он показался тем, что нужно. Но там есть параметры, например, Fluid mass source. Пока я совсем не понял, как его задавать. Хелп читал, не дошло. Пока экспериментирую, задаю от балды, кое-что получается, но не то, что нужно.

Прикладываю картинку с настройкой source в subdomain.

[dolivanov 7]

Еще раз прочитал хелп. Получается, что при помощи fluid mass source я добавляю жидкость (газ) в домен откуда-то извне.

Мне же надо просто на поверхности или в малом объеме задать вентилятор, то есть придать поступающему воздуху скорость.

[Bonusfrag 104]

Еще раз прочитал хелп. Получается, что при помощи fluid mass source я добавляю жидкость (газ) в домен откуда-то извне.

Мне же надо просто на поверхности или в малом объеме задать вентилятор, то есть придать поступающему воздуху скорость.

И что мешает? Правильно я понял, что где-то внутри объема (не на границе) надо поставить вентилятор?

Не знаю, как это точно делать (куда кликать и тп), но есть три подхода

1) если в продукте есть имитатор вентилятора - ставите его и всё. Такое есть в SW FlowSimulation ("Fan что-то там" называется опция)

2) нет имитатора - ставите объемную силу или жестко задаете скорость в определенном объеме, которое выделяете неким телом

3) полностью моделируете вентилятор, если не устраивает 1) или 2) - т.е. крыльчатка с вращением - но это большая и сложная задача сама по себе. 

 

UPD: еще есть вариант

4) ставите тело внутрь объема, которое становится границей (такой же как стенки домена). И затем меняете ГУ - на одной поверхности задать отсос (фиксированный массовый расход), на второй задать подачу (фиксированный массовый расход). Масса в объеме сохраняется.

Только вот это редкость - ГУ - отсос, фиксированный массовый расход.  не знаю, есть такое в CFX??

[dolivanov 7]

 

Еще раз прочитал хелп. Получается, что при помощи fluid mass source я добавляю жидкость (газ) в домен откуда-то извне.

Мне же надо просто на поверхности или в малом объеме задать вентилятор, то есть придать поступающему воздуху скорость.

И что мешает? Правильно я понял, что где-то внутри объема (не на границе) надо поставить вентилятор?

Не знаю, как это точно делать (куда кликать и тп), но есть три подхода

1) если в продукте есть имитатор вентилятора - ставите его и всё. Такое есть в SW FlowSimulation ("Fan что-то там" называется опция)

2) нет имитатора - ставите объемную силу или жестко задаете скорость в определенном объеме, которое выделяете неким телом

3) полностью моделируете вентилятор, если не устраивает 1) или 2) - т.е. крыльчатка с вращением - но это большая и сложная задача сама по себе. 

 

UPD: еще есть вариант

4) ставите тело внутрь объема, которое становится границей (такой же как стенки домена). И затем меняете ГУ - на одной поверхности задать отсос (фиксированный массовый расход), на второй задать подачу (фиксированный массовый расход). Масса в объеме сохраняется.

Только вот это редкость - ГУ - отсос, фиксированный массовый расход.  не знаю, есть такое в CFX??

 

1. Такого в cfx не нашел.

2. Так вроде нельзя. Во всякому случае, я не нашел.

3. Так можно, но сложно и нет необходимости.

4. Этот способ с ГУ я пробовал самым первым. Получается либо нельзя задать так, либо возникают изолированные объемы. Как с эти бороться, пока не понял.

Сейчас читаю один из воркшопов, там вентилятор моделируют при помощи momentum source на сабдомене.

[Bonusfrag 104]

 

 

Еще раз прочитал хелп. Получается, что при помощи fluid mass source я добавляю жидкость (газ) в домен откуда-то извне.

Мне же надо просто на поверхности или в малом объеме задать вентилятор, то есть придать поступающему воздуху скорость.

И что мешает? Правильно я понял, что где-то внутри объема (не на границе) надо поставить вентилятор?

Не знаю, как это точно делать (куда кликать и тп), но есть три подхода

1) если в продукте есть имитатор вентилятора - ставите его и всё. Такое есть в SW FlowSimulation ("Fan что-то там" называется опция)

2) нет имитатора - ставите объемную силу или жестко задаете скорость в определенном объеме, которое выделяете неким телом

3) полностью моделируете вентилятор, если не устраивает 1) или 2) - т.е. крыльчатка с вращением - но это большая и сложная задача сама по себе. 

 

UPD: еще есть вариант

4) ставите тело внутрь объема, которое становится границей (такой же как стенки домена). И затем меняете ГУ - на одной поверхности задать отсос (фиксированный массовый расход), на второй задать подачу (фиксированный массовый расход). Масса в объеме сохраняется.

Только вот это редкость - ГУ - отсос, фиксированный массовый расход.  не знаю, есть такое в CFX??

 

1. Такого в cfx не нашел.

2. Так вроде нельзя. Во всякому случае, я не нашел.

3. Так можно, но сложно и нет необходимости.

4. Этот способ с ГУ я пробовал самым первым. Получается либо нельзя задать так, либо возникают изолированные объемы. Как с эти бороться, пока не понял.

Сейчас читаю один из воркшопов, там вентилятор моделируют при помощи momentum source на сабдомене.

 

 

momentum source на сабдомене. - я что-то похожее предлагаю в п.2, но это что-то типа force source на субдомене (во flowvision просто ставится параллелепипед и на нем ставится модификатор - объемная сила, действующая на среду. сам параллелепипед при этом полностью прозрачен для среды).

изолированные объемы - не очень понимаю, но возможно, что это аналог вложенных объемов во FV. Там внутрь объема надо отдельным телом вставлять внутрь имеющегося основного объема  нечто (например, крыло для продувки) . Знаете, как ставить внутрь объема тело для обдува?

Попробуйте "ногу" тонкую и длинную для этого объема сделать - т.е. сразу единый такой объем загрузить :)

Еще в п.4 может быть проблема с углом между гр.условиями типа стенка и вход/выход. Надо, чтоб угол был 90, а не 270 град. Т.е. нельзя просто цилиндр брать, нужно цилиндр с цилиндрическими выемками.

[dolivanov 7]

Короче, пока нашел два способа. Сейчас пробую считать, смотрю, что получается.

1. Создавать в общем домене сабдомен и в его свойствах (source) задавать general momentum source.

2. Создавать два домена и на их интерфейсе в свойствах можно задать mass flow. Этот способ с первой попытки не хочет сходиться, массовые расходы меняются скачками. Пока пытаюсь с ним посчитать.

[dolivanov 7]

Небольшой отчет по результатам нескольких экспериментов.

Первый способ с general momentum source на subdomain, по-моему мнению, наиболее оптимальный, так как сходится по потокам намного быстрее, чем способ с заданием массового потока на интерфейсе между доменами. В качестве подтверждения своих выводов о том, что вентилятор моделировать лучше именно так, нашел парочку туториалов с описанием похожих задач.

Правда, так и не понял, как подбирать значение этого источника момента. Делал тупо подбором, анализируя скорость на выходе и объемный поток моделируемого вентилятора.

Вообще, понравился ресурс scribd.com. Там подписка платная, надо кредитку привязывать, но первый месяц бесплатный и потом можно отказаться от подписки, чтобы не платить 9 баксов в месяц. 

Уже второй раз им пользуюсь, нужные файлы находил именно там.

[kristeen 355]

 

Моделирование вентилятора внутри большого домена воздуха

Здесь и ниже.

[dolivanov 7]

 

 

Моделирование вентилятора внутри большого домена воздуха

Здесь и ниже.

 

Спасибо. Способ с инлетом и аутлетом на границе я не смог реализовать, а хотел. Вылезает ошибка изолированных доменов.