Ламинарное течение в трубке.

[MrZ 0]

Есть в справочных материалах к продуктам Ansys (в частности Fluent) раздел с задачами подтверждения (verification).

Я решил повторить эти задачи в Star-CCM+.

Для начала была смоделирована (третья по счёту в справочном материале) задача ламинарного течения газа в трубе диаметром 0.004 м. длиной 2 м. в двумерной осесимметричной постановке для пущей "важности" сетка была построена из квадратных элементов шириной 1/10 диаметра.

В качестве среды использовался газ постоянной плотности.

Модель турбулентности - К-Эпсилон.

Были использованы оба решателя (solver) Segregate flow и Coupled flow со стандартными настройками.

Критерий оценки, предоставленный в справке Ansys, разница давлений (pressure drop) на входном и выходном сечении трубы. По "сходимости" этого же параметра определялся критерий остановки решения.

Как оказалось, для более-менее сошедшегося решения в решателе Segregate flow (изменение величины перепада давления при этом колебалось на 10 Па, при этом сама величина перепада порядка 20 КПа) понадобилось более 600 итераций. В решателе Coupled Flow - и того больше, с регулированием числа Куранта на это потребовалось около 2000 итераций.

При этом значение перепада давления значительно отличается от того, с которым предлагается сравнивать аналогичное решение во Fluent.

Я не обладаю большим опытом работы с CFD-пакетами, обучался, если это можно таковым назвать, на примере Fluent. Star-CCM+ выбрал для дальнейшего изучения в виду его простой кооперации с Abaqus. Однако на примере данной задачи у меня возникли подозрения, что какой-то момент в подготовке к решению задач в Star-CCM+ я упускаю, хотя задача достаточно тривиальна. Возможно здесь найдутся люди, которые могут растолковать о каких-то "недокументированных" особенностях данного пакета, а также возможное решение сложившейся проблемы в приведенной выше задаче.

P.S:

Во Fluent с использованием крупной квадратной сетки (1/4 диаметра) решение данной задачи при стандартных (для Fluetn настройках) с помощью решателя SIMPLE понадобилось 40 итераций, Coupled - 100, при этом расхождение со справочным значением не более 5%.

Если необходимы точные цифры, то я готов их предоставить.

[MrZ 0]

...задача ламинарного течения газа... 

Это я конечно перегнул. Течение турбулентное. 

Под вечер совсем голова не варит.

[Zeeloo 2]

Привет, MrZ,

Начну с того, что использовать Coupled солвер для такой задачи - плохая идея.

А закончу тем, что попрошу у тебя файл симуляции для этой задачи, что бы избежать кучи вопросов :) 

[kristeen 355]

Мистер Z тут давно не появлялся.

Но вопрос сопоставимости результатов различных солверов мне тоже интересен, поэтому выложу здесь условие исходной задачи:

https://www.sharcnet.ca/Software/Fluent14/help/fbu_vm/Hlp_VMFL003.html

[Zeeloo 2]

Я сейчас быстро прогнал эту задачу и... у меня получилось полное несовпадение.

На всякий случай уточню: стенка в поставленной задаче без проскальзывания, а заданная вязкость - кинематическая, так?

[kristeen 355]

а заданная вязкость - кинематическая, так?

Динамическая.

Стенка без проскальзывания, да.

[Zeeloo 2]

 

а заданная вязкость - кинематическая, так?

Динамическая.

Стенка без проскальзывания, да.

 

 

Так и считал. Использовал стандартную k-epsilon.

 

Разбираться надо, в общем

Изменено 27 января 2015 пользователем Zeeloo

[Arkur 15]

Разобрался?

[Zeeloo 2]

Нет. В ближайшее время повторю. Вероятнее всего, что то напутал.

Кстати, а в чем интерес именно в этой задаче? Доверия к verification suite нет?

[Arkur 15]

Любознательность:)