Все ответы об инженерном анализе

Перед началом работы настоятельно рекомендуем ознакомиться с правилами форума.

Решение задачи теплообмена между двумя жидкостями Fluent+Steady-State Thermal в System Coupling

Apreach
Аватар пользователя Apreach

Здравствуйте, уважаемые форумчане.

Столкнулся с трудностями при применении System Coupling для вычисления задачи теплообмена между двумя жидкостями через твердую стенку. Возможно мне сразу скажут, что нет смысла применять System Coupling, достаточно все сделать просто во Fluent. Но, это задача тестовая, выполняемая лишь для того, что в дальнейшем по аналогии планирую провести расчет газожидкостного ребристого теплообменника. На практике с Fluent -ом дело не имел. Сижу учусь понемногу по разным лекциям и материалам одной из компаний.

При решении поставленной задачи, возникла ошибка:

1) System coupling run completed with errors.  System Coupling Service reported: Participant 'Solution' is at wrong sync point 'Shutdown' instead of 'Check Convergence'. Please do not save the project if you would like to recover to the last saved state.

2) Solver pivot warnings or errors have been encountered during the solution.  This is usually a result of an ill conditioned matrix possibly due to unreasonable material properties, an under constrained model, or contact related issues.  Check results carefully. For a Static Structural or Steady-State Thermal analysis you can instruct the solver to attempt to work around this condition by use of the setting on the Analysis Settings tree object.

3) A solver failure occurred during the run in the Steady-State Thermal system

До этого была ошибка связанная с расхождением температуры...во Fluent, что то в этом роде, но мне ее удалось разрешить, а сейчас ошибка навроде как в Steady-State Thermal.

Прикладываю архив проекта задачи. Версия Ansys 16.

Буду признателен, если кто поможет разобраться с ошибками при решении данной задачи! Ни разу задачи теплообмена не решал в данной программе.

Был бы очень рад если кто-нибудь выложил файл с типовой задачей простого теплообменника и разными способами ее решения с применением Ansys.

С Уважением!

 

ВложениеРазмер
Иконка пакета tryba_nad_trybou_training.zip41.79 МБ
dvolkind
Аватар пользователя dvolkind

Здравствуйте!

Цитата:
Возможно мне сразу скажут, что нет смысла применять System Coupling, достаточно все сделать просто во Fluent. Но, это задача тестовая, выполняемая лишь для того, что в дальнейшем по аналогии планирую провести расчет газожидкостного ребристого теплообменника.

Ошибку воспроизвёл, причину сходу не понял, и пока не вижу смысла в этом ковыряться. Уточнение о теплообменнике не отменяет нецелесообразности использования System Coupling'а. Задачу можно полностью решить во флюенте и передать объёмное поле температуры в механику. 

Apreach
Аватар пользователя Apreach

Здравствуйте, Дмитрий. Чтобы решить задачу теплообменника (не того, который привел выше) во Fluent нужно задавать толщину стенки, как я понял. А если у меня помимо общей стенки теплообменника есть толщина стенки трубы и ее полки - посадочного места, и плюс есть еще и оребренная поверхность. Как быть в таком случае? Как правильно задать интерфейс связи между двумя жидкостями через стенку? И как при этом получить распределение температуры в стенке. Собственно для этого System Coupling и решил попробовать применить. Размеры ребер в задаче (не тестовой) позволяют получить адекватную геометрию жидкости при помощи операции Fill. Сетка получается достаточно неплохая, хоть и емкая по количеству элементарных объемов. 

Накидал схемку в Paint в домашне-полевых условиях. Привел ниже. Завтра сброшу скрин с CAD программы. Сам теплообменник представляет собой цилиндр - упрощенно.

Если у вас есть типовая задача по расчету простого теплообменника, залейте пожалуйста файл. 

С Уважением! 

 

Apreach
Аватар пользователя Apreach

Дмитрий, добавлю. Вечером уже после первого сообщения программа начала считать ту задачу, что я сбросил. Сетку на твердом теле разбил на тетраэдрическую Patch Conforming . До этого Автоматик Sweep был. Завтра утром посмотрю, что получилось. Но все таки, хотелось бы узнать от Вас как еще можно решать просто средствами Fluent подобного рода задачи, причем с переменной толщиной стенки. А то во Fluent лишь, что можно определенную толщину задавать. 

dvolkind
Аватар пользователя dvolkind

Цитата:
Чтобы решить задачу теплообменника (не того, который привел выше) во Fluent нужно задавать толщину стенки, как я понял.

Толщина стенки задаётся на внешних и внутренних границах, когда нужно учесть термическое сопротивление тонкой оболочки, но разрешать её сеткой нецелесообразно.

Цитата:
А если у меня помимо общей стенки теплообменника есть толщина стенки трубы и ее полки - посадочного места, и плюс есть еще и оребренная поверхность. Как быть в таком случае?

У вас, судя по рисунку, толщины стенок сопоставимы с сечением каналов, поэтому вы можете включить в расчёт объёмную твердотельную область. Для выложенной задачи это означало бы передачу всех трёх тел во флюент и назначение трёх зон (cell zones) - двух жидкостных и одной твердотельной.

Цитата:
Как правильно задать интерфейс связи между двумя жидкостями через стенку? И как при этом получить распределение температуры в стенке.

Объедините тела в Part в DesignModeler'е (тогда сетка на границах будет совпадать узел-в-узел), назначьте для каждого объёма именованный набор, и тогда во флюенте ни с какими интерфейсами вообще не придётся париться. В результате получите поле температуры и в жиже, и в стенке.

Apreach
Аватар пользователя Apreach

Спасибо, Дмитрий! 

Apreach
Аватар пользователя Apreach

А еще такой вопрос, если можно пожалуйста. Объединил тела в Part для единой сетки, однако во Fluent в дереве иконка Mesh Interface не появился и решил он у меня чушь полную. Когда разделил тела и автоматически определилсь контакты между жидкостью и твердым телом мне удалось настроить Mesh Interface и решение получилось. Что бы это значило...

Теплообменник разбит на 16 частей, рассчитал только одну часть. Как профиль температуры на выходе из решения перенести на вход следующего фрагмента?

Заранее спасибо! :-) 

Добавить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Приложить файл

Максимальный размер файла: 999 МБ.
Допустимые типы файлов: txt doc docx xls xlsx pdf rar zip 7zip tar.