Расчет вихревой трубы

[Vim_Vaygner 0]

Доброго времени суток, форумчане! Недавно начал осваивать Ansys CFX  с целью расчета температурного разделения в вихревой трубе. В плане расчета гидродинамики картина получается более-менее вменяемая, но температуры получаются фантастические. Если в качестве газа выбрать Air at 25⁰C, на выходе холодного газа получаю температуру около 0 градусов по Кельвину, на выходе горячего потока можно получить температуру больше 500 градусов по Кельвину.

На входе в трубу задаю полное давление 1,6 МПа. На выходе холодного потока - массовый расход порядка 0,02 кг/с (в зависимости от геометриии трубы), на выходе горячего потока - статическое давление 0,2 МПа. Модель турбулентости к-эпсилон.

Буду благодарен любому совету. 

[kristeen 355]

http://cccp3d.ru/topic/70608-chto-pravilno-v-etom-raschete/

[Vim_Vaygner 0]

http://cccp3d.ru/topic/70608-chto-pravilno-v-etom-raschete/

Я уже читал эту ветку, но ничего конкретного по моему вопросу, к сожалению, не нашел.

[kristeen 355]

Так у Вас там же сжимаемость. Считайте с Air Ideal Gas.

В той литературе, что я тогда смотрел, нигде не ставили принудительный расход на выход. Только на вход, а уже на выходах задавали значения статического давления. Так, ремарка.

[Vim_Vaygner 0]

Так у Вас там же сжимаемость. Считайте с Air Ideal Gas.

В той литературе, что я тогда смотрел, нигде не ставили принудительный расход на выход. Только на вход, а уже на выходах задавали значения статического давления. Так, ремарка.

С идеальными газами результаты получаются хорошие, но руководитель настаивает на использовании именно реальных газов, а один из профессоров кафедры говорит, что использование идеальных газов при больших давлениях некорректно. Вот мне и интересно, можно ли вообще проводить расчет для рельных газов. 

Спасибо за совет, попробую поставить на двух выходах статическое давление.

[kristeen 355]

но руководитель настаивает на использовании именно реальных газов

Air at 25C нереальный газ) Для этой модели вообще в CFX все параметры = константы.

Вы б таки зашли, посмотрели в свойства того, что применяете)

[Vim_Vaygner 0]

 

но руководитель настаивает на использовании именно реальных газов

Air at 25C нереальный газ) Для этой модели вообще в CFX все параметры = константы.

Вы б таки зашли, посмотрели в свойства того, что применяете)

 

Как говорится "Ой!" :) Можно, я Вам задам еще один глупый вопрос? При выборе в метана выскакивает вот такое предупреждение "Material 'CH4': Table generation controls are not set for this material. Please ensure that the default pressure and temperature tabulation ranges are appropriate for your setup".

Как можно убрать это предупреждение или оно не так серьезно для расчетов?

[kristeen 355]

Ну, если во время расчета значения посчитанных параметров выскочат за диапазоны значений забитых в таблицу, вывалиться ошибка. А это уже Вам решать, возможно ли такое в Вашем расчете.

 

Раз говорится про generation contols, то, вероятно, можно заставить солвер интерполировать значения параметров, если они выходят за границу табличного диапазона.

Но про это я не в курсе. RTFM)

[Vim_Vaygner 0]

Ну, если во время расчета значения посчитанных параметров выскочат за диапазоны значений забитых в таблицу, вывалиться ошибка. А это уже Вам решать, возможно ли такое в Вашем расчете.

 

Раз говорится про generation contols, то, вероятно, можно заставить солвер интерполировать значения параметров, если они выходят за границу табличного диапазона.

Но про это я не в курсе. RTFM)

Понятно, спасибо за разъяснения.

Поставил расчет с метаном, солвер выдает следующее предупреждение

 

****** Warning ****** |

| |

| Independent variables were clipped during table generation |

| at: END OF TIME STEP |

| 0 detailed warnings were printed because the maximum |

| number of warning messages was exceeded. |

| |

| The maximum number of detailed table clip warning messages can be |

| controlled with the following expert parameter: |

| |

| max table messages (default: 0) |

| |

| Please increase the number, if you need further details of the |

| locations and variables involved. |

+--------------------------------------------------------------------+

+--------------------------------------------------------------------+

| Notice: The maximum Mach number is 2.449E+01. |

+--------------------------------------------------------------------+

С числом Маха все понятно. А вот основной текст я так и не понял

[kristeen 355]

А вот основной текст я так и не понял

Mudassir Farooq расскажет об этом лучше меня.

[A_Sebelev 0]

 

Ну, если во время расчета значения посчитанных параметров выскочат за диапазоны значений забитых в таблицу, вывалиться ошибка. А это уже Вам решать, возможно ли такое в Вашем расчете.

 

Раз говорится про generation contols, то, вероятно, можно заставить солвер интерполировать значения параметров, если они выходят за границу табличного диапазона.

Но про это я не в курсе. RTFM)

Понятно, спасибо за разъяснения.

Поставил расчет с метаном, солвер выдает следующее предупреждение

 

****** Warning ****** |

| |

| Independent variables were clipped during table generation |

| at: END OF TIME STEP |

| 0 detailed warnings were printed because the maximum |

| number of warning messages was exceeded. |

| |

| The maximum number of detailed table clip warning messages can be |

| controlled with the following expert parameter: |

| |

| max table messages (default: 0) |

| |

| Please increase the number, if you need further details of the |

| locations and variables involved. |

+--------------------------------------------------------------------+

+--------------------------------------------------------------------+

| Notice: The maximum Mach number is 2.449E+01. |

+--------------------------------------------------------------------+

С числом Маха все понятно. А вот основной текст я так и не понял

 

На какой итерации решение разваливается? И какой именно реальный газ вас интересует? По опыту могу сказать, что попытка моделирования реального газа приносит несравненно больше проблем, а разница в результатах не такая уж и феноменальная (если не брать в расчет большие давления).

[Vim_Vaygner 0]

 

 

Ну, если во время расчета значения посчитанных параметров выскочат за диапазоны значений забитых в таблицу, вывалиться ошибка. А это уже Вам решать, возможно ли такое в Вашем расчете.

 

Раз говорится про generation contols, то, вероятно, можно заставить солвер интерполировать значения параметров, если они выходят за границу табличного диапазона.

Но про это я не в курсе. RTFM)

Понятно, спасибо за разъяснения.

Поставил расчет с метаном, солвер выдает следующее предупреждение

 

****** Warning ****** |

| |

| Independent variables were clipped during table generation |

| at: END OF TIME STEP |

| 0 detailed warnings were printed because the maximum |

| number of warning messages was exceeded. |

| |

| The maximum number of detailed table clip warning messages can be |

| controlled with the following expert parameter: |

| |

| max table messages (default: 0) |

| |

| Please increase the number, if you need further details of the |

| locations and variables involved. |

+--------------------------------------------------------------------+

+--------------------------------------------------------------------+

| Notice: The maximum Mach number is 2.449E+01. |

+--------------------------------------------------------------------+

С числом Маха все понятно. А вот основной текст я так и не понял

 

На какой итерации решение разваливается? И какой именно реальный газ вас интересует? По опыту могу сказать, что попытка моделирования реального газа приносит несравненно больше проблем, а разница в результатах не такая уж и феноменальная (если не брать в расчет большие давления).

 

Решение начинает разваливаться на 10-20 итерации, если брать уравнение состояния Пенг-Робинсон. С уравнением Редлиха Квонга все более менее нормально, но за 1000 итераций решение не находится.

Меня интересуют углеводороды, а именно возможность удаления конденсата из газа и осушка газа. А на сколько большие давления можно брать для идеальных газов и быть уверенным в правильности решения?

[A_Sebelev 0]

Какие критерии по сходимости используете и какие расчетные сетки? Интерполяцию за границами интересующего диапазона параметров раб. тела задавали?

Граничка полное - статика бывает капризной, Махи прикидывали?

 

Если речь идет про магистральные газопроводы, то тут, конечно, идеальный газ не годится. Насколько я знаю, при таких давлениях и Ридлих-Квонг с Пенг-Робинсоном дают погрешность.

[Vim_Vaygner 0]

Какие критерии по сходимости используете и какие расчетные сетки? Интерполяцию за границами интересующего диапазона параметров раб. тела задавали?

Граничка полное - статика бывает капризной, Махи прикидывали?

 

Если речь идет про магистральные газопроводы, то тут, конечно, идеальный газ не годится. Насколько я знаю, при таких давлениях и Ридлих-Квонг с Пенг-Робинсоном дают погрешность.

По критериям сходимости, если я пракильно Вас понял, то использую стандартные "Momentum and mass", "Heat transfer", "Turbulense". Точность расчета 1*10^-4. 

Сетку прикрепил, возможно и в ней есть ошибки.

CFX.rar