Добрый день! Очень нужна любая ваша помощь!
Моделирую линейный участок длинной 1000 [м] магистрального трубопровода с возникшем по середине пробоем ромбовидного сечения в Ansys CFX. Предварительно в среде Mathcad был произведен расчет потерь давления и скорости на участках трубопровода до пробоя и после. При моделировании в Ansys происходит сильное расхождение расчетов, особенно по давлению. Видимо, я не правильно задаю граничные условия: вход (inlet) в начале трубопровода, выход (outlet) в конеце и открытая поверхность (opening) в виде дефектного отверстия ромбовидного сечения (соотношение диагоналей 1/8). На входе я задаю скорость течения нефти 2.3 [м/с], на выходе - давление 0 [Пa], а на открытой части нормальное атмосферное давление 101300 [Па]. Соответственное Reference pressure задаю 0 [атм]. Модель турбулентности k-Epsilon. Жидкость однофазная (нефть без примесей).
Подскажите пожалуйста, если я что-то делаю не так, поможет любая информация. Заранее большое спасибо!
P.S. На вопрос, почему моделирование производиться в CFX, а не Fluent, могу сказать только то, что такие требования у института( Если такая задача требует моделирования в Fluent, это тоже будет огромной помощью!
P.P.S. Так как файл очень много весит и долго считает, прикрепляю скриншоты результатов граничных условий и данные Mathcad.
С уважением, Екатерина
Вложение | Размер |
---|---|
dannye_mathcad.png | 87.7 КБ |
vhod.png | 74.68 КБ |
defektnoe_otverstie.png | 102.67 КБ |
vyhod.png | 84.04 КБ |
Добрый день. Не могли бы Вы привести побольше данных - постановка задачи (симметричная или полная модель),форма элементов, размер элементов (выполняется ли условие по y+), величина невязок.
Да, конечно. Постановка задачи состоит в том, что необходимо смоделировать круглую трубу длинной 1000 [м] и диаметром 1.02 [м], полая модель. Сечения дефектного отверстия ромбовидное, большая диагональ расположена вдоль трубы. На счет условия y+ точно не могу сказать, число Re = 28725, следовательно, пристеночный шаг находится от 20-150. Скриншот сетки и данных прикрепляю. Величина невязок RMS 0.001, сходимость в общем неплохая.
Надеюсь, я правильно Вас поняла и написала по делу.
1. Проверьте включен ли решатель двойной точности (насколько помню в CFX нужно поставить галочку Double-Precision Solver в CFX-Solver перед запуском на расчет). Ознакомьтесь с этим материалом.
https://cae-club.ru/content/kogda-ispolzovat-reshatel-s-dvoinoi-tochnostyu-double-precisio
2. Как определять y+
https://cae-club.ru/sites/default/files/yplus.pdf
Величину у+ для используемой модели турбулентности смотрите в Help программы.
Также y+ можно посчитать здесь
https://www.cfd-online.com/Tools/yplus.php (надеюсь сторонние ссылки здесь разрешаются).
3. Для вашей геометрии советую использовать структурированную гескаэдрическую сетку со сгущением к стенкам (уменьшит численную диффузию и количество затрачиваемых ресурсов). Если же вы решили использовать тетраэдрическую сетку, то необходимо добавить призматические слои у стенок. При этом не забывайте, что высота пристеночного слоя определяется из y+.
4. В области ромба необходимо сгущение (одного элемента по толщине недостаточно).
Как определяли шаг по времени?
Здравствуйте!
Вставлю 5 копеек. Думаю, что основная проблема в том, что у вас расчетная область внезапно заканчивается на самом интересном месте. Вам нужно смоделировать область, в которую происходит истечение через отверстие, иначе все бессмысленно. Подозреваю, что на результат будет влиять даже форма отогнувшихся при разрушении "лепестков" металла. Если истечение происходит в воздух, то нужно вообще считать во многофазной постановке, причем подобный фонтан эффективнее моделировать во флюенте (аргументы - модель VOF и автоматический переход от VOF к DPM в последних версиях). А проще это по Идельчику прикинуть с запасом и не париться.
PS Моделировать километр прямой трубы - скучно. Нужно не более 20 диаметров до отверстия и несколько после (чтобы не было рециркуляции на выходной границе). А еще лучше - приложить на входе профиль, полученный на периодической задаче.
PPS Сетка ваша совсем не годится. Судя по всему, вам не помешает разобраться с азами использования софта.
Добавить комментарий