Добрый день, уважаемое сообщество!
Возник следующий вопрос: хочу смоделировать естественную конвекцию в вертикальной трубе. Вначале хочу рассмотреть 2D модель. Нашел отличный пример: ТЫЦ. Вопрос в следующем: возможно ли в модели выбрать viscous-laminar (поток же будет ламинарным при низких градиентах температуры) или нет, и почему нельзя.
Второй вопрос: Надо ли в ламинарной модели расчитывать высоту первого элемента у стенки модели (через y+). Или это только в случае турбулентных моделей.
Ну и конечный вопрос: в официальной верификационной модели по ссылке сверху и снизу модели есть солиды. Притом границы между ними и флюидом с одной стороны no slip (как я понял, со стороны флюида), а с другой стороны coupled. Для чего нужны эти солиды? Связано ли это как-то с появлением обратных потоков?
Спасибо!
Здравствуйте. В описании по ссылке указано " The Rayleigh number is in the turbulent range " что, как бы, намекает.
Здравствуйте!
Если число Рэлея находится в ламинарном диапазоне, то не только можно, но и нужно.
y+ здесь не используется в качестве критерия. Насколько я помню, его даже в переменных не будет, если модель турбулентности не подключать. Для оценки можно использовать формулу из хелпа: Fluent > User's Guide > Solution Mode > 5.2.2.1. Mesh Element Distribution (help/flu_ug/flu_ug_mesh_quality.html). Но лучше всего исследовать сеточную чувствительность на разных сетках.
Они обе coupled и no-slip со стороны жижи.
Думаю, что для соответствия эксперименту.
Не вижу связи.
Имеется ввиду, доходит ли число Рэлея до критического значения и возникает конвекция? Вроде ламинарный/турбулентный поток это чисто гидродинамика и определяется Рэйнольдсом, без Рэлея?
Как я понял, если я моделирую конвекцию и число Рэлея больше критического, то необходимо выбирать модель конвекции? И уже в зависимости от модели турбулентности выбирать y+? Для k-eps и k-w меньше 30, а если использовать как в примере, Reynolds Stress, то чему равен этот параметр?
Критерием перехода из ламинарной формы течения в турбулентную при естественной конвекции служит число Рэлея. Почитайте Теплопередачу Исаченко.
Необходимо подключать модель турбулентности.
да
Нет, для k-e стандартная рекомендация 30 < y+ < 300, для k-w - y+~= 1.
Для Stress-Omega, которая использовалась в примере, нужно стремиться к единице, что и наблюдается в результатах. Вообще модели напряжений Рейнольдса бывают на основе e (linear/quadratic pressure-strain) или w (stress-omega, stress-BSL), и это диктует целевое значение y+. Диапазоны такие же, как для моделей на основе гипотезы вихревой вязкости (см. выше).
Тогда следующий вопрос: из-за того что модель не сходится, решил посмотреть области "плохих" невязок. В итоге получил то, что на картинке. Как это объяснить? Невязка по z-компоненте скорости (вертикальная скорость) на графике не сходятся в тем, что написано в окне iso-values. Настройки следующие: Pressure Based, скорость и давление связываются coupled, градиент давления presto!, все остальное Quick. Из-за чего возможна такая разница в невязках?
В консоль выводится суммарная обезразмеренная невязка по всей расчетной области. В приведенном окне - диапазон локальных значений.
Тогда вот такой вопрос: Имеется вертикальная труба, на верхней и нижней границе которой условие постоянной температуры или отсутствия потока тепла, а на стенке градиент температуры, изменяющийся линейно (на рисунке разрез модели). При этом температура снизу больше температуры сверху. По расчетам получается, что Ra>Ra_кр, соответственно возникает конвекция. Пространство замкнутое. Если использую SST модель турбулентности, то необходимо посчитать высоту ячейки в пристеночных областях. Для этого нужны 2 параметра, которые мне неизвестны: коэффициент поверхностного трения и число Рейнольдса. Если для расчета первого я могу использовать формулу Дарси-Вейесбаха, то как найти число Рейнольдса? Ведь скорости неизвестны (векторная сумма скоростей в замкнутой области вообще равна 0, как я полагаю). Т.о., логичнее использовать пристеночные функции и забить на погранслой?
Также интересует, что можно сделать с верхней частью модели в плане того, что из-за конвекции поток устремляется вверх и в этой обдасти высокие невязки во скоростям и задача не может нормально сойтись. Есть ли смысл в продвижении этой стенки вверх по направлению движения нагретой жидкости?
Спасибо!
Добавить комментарий