Экспертное мнение по расчету модели горения non-premixed

[Legat 0]

Добрый день, господа! В недавней моей теме я спрашивал про программное обеспечение для расчета горения и по советам в итоге остановился на Fluent 17.1.

Поставленная задача довольно специфична, но не такая уж сложна на первый взгляд. Потратив практически две недели на просмотр уроков и чтение мануалов и туториалов приступил к выполнению задачи. Суть задачи состоит в расчете горения газа в вертикальном прямоугольном канале. Особенности модели таковы, что воздух для горения подается самотягой и порционно по высоте канала. Цель такого расположения - контроль распределения температуры (в реальной модели температуры стенки) по высоте канала. Некоторые результаты я получил, но так как сроки выдачи хоть какого-то мало-мальски приемлемого результата поджимают, я решил выложить на всеобщее обозрение и порицание саму модель и какие исходные данные я задавал. Возможно я где-то серьезно ошибаюсь и задаю в корне не верные параметры (т.к. по графику невязок решение сходиться не спешит, но разброс колебаний невязок от итерации к итерации не изменяется).

Вообщем сама модель предоставлена на рисунке ниже.

Вообщем так, на вкладке General выбрана модель Pressure Based, Вкладка Models включено Energy, модель турбулентности k-e с настройками по умолчанию, Radiation Model выбрана модель Diskrete Ordinates (в этом может быть причина несхождения), Spieces Model включена модель Non-Premixed combustion, включена опция Inlet Diffusion, значение  Fuel Stream Rich Flammability Limit установлено 0,8 (изначально здесь я совершил ошибку и поставил значение из туториала и при генерации PDF таблицы значение максимальной температуры равнялось начальной температуре газа и процесса горения как такового не происходило, после расчета стехиометрии и установки коэффициента 0,8 максимальная температура поднялась до 1800 К). На вкладке Boundaries задал мой реальный газ (CH4 - 0.01661, H2 - 0.0015, CO2 - 0.73729, CO - 0.2446 в массовых долях) и сгенерировал PDF таблицу. Температура газа 600 К, окислителя 300 К. На вкладке Materials в pfd-mixture изменил только значение Absorption coefficient на  wsggm-domain-based. Далее перешел к заданию граничных условий. Граничное условие gas-inlet, тип mass-flow-inlet, задал массовый расход на входе 0,033 кг/с, начальное давление 50 Па, параметры турбулентности интенсивность и гидравлический диаметр (применял на всех граничных условиях), параметр Main Mixture Fraction - 1. Граничные условия Air Inlet, тип pressure-inlet, давления по нулям. Граничные условия Outlet, тип pressure-outlet, давление минус 40 Па. Далее вкладка Solution Methods - Sheme - Coupled, Pressure - Presto. Далее Solution Controls, Flow Courant Number - 70, Under-Relaxation Factors, Density - 0.2, Bode Forces - 0.8 (честно признаюсь взял эти значения из туториала). Далее инициализация, число итераций я ставил 2000 и вперед.

Собственно результаты расчета в прикрепленных изображениях.

И мой вопрос на осуждение большинства - все ли я правильно сделал и если это не так, то как исправить либо возможно будут какие-либо рекомендации. Беспокоит еще тот факт, что по мере вычисления постоянно выскакивает предупреждение о возникновении обратного течения на выходе и то что сам флюент не пишет, что расчет сошелся а просто отсчитывает заданное количество итераций.

Буду очень благодарен за ответы и советы!

[soklakov 1 477]

Diskrete Ordinates

изначально можно отключить и заставить задачу сойтись без излучения.

включена опция Inlet Diffusion

не нужно.

значение  Fuel Stream Rich Flammability Limit установлено 0,8

вызывает большие сомнения. перепроверьте свои расчеты. должно быть ближе к стехиометрии.

начальное давление 50 Па,

не нужно.

тип pressure-inlet

должен быть outlet.

 

+ Не забыть включить гравитацию.

+ специфические настройки схемы

+ подгонка коэффициентов релаксации 

 

(с) DirHald

[Legat 0]

Про гравитацию забыл написать, что она включена. 

должен быть outlet.

Извиняюсь в каком именно граничном условии?

Отрицательное давление на выходе я сознательно ставил, для того что-бы учесть самотягу дымовой трубы и обеспечить подсос воздуха для горения.

вызывает большие сомнения. перепроверьте свои расчеты. должно быть ближе к стехиометрии.

Я перепроверю конечно, но вроде у меня получалось 0,72 плюс рекомендуемые в туториале 10% 

[IGL 8]

Если вам нужно быстро получить результат то лучше было решать в cfx

[Legat 0]

Могу конечно попробовать и в СFX но в своей предыдущей теме не дождался ответа, чем же они отличаются и что проще (лучше) из них двоих. Ну я и выбрал Fluent

[Legat 0]

Legat сказал(а) 26 Ауг 2016 - 13:53: начальное давление 50 Па, не нужно.

Вот тут немного не понял. При заданной геометрии и массовом расходе давление определяет скорость истечения. Или я в чем-то ошибаюсь (применительно к расчету во Fluent)?