Добрый день уважаемые форумчане.
Пытаюсь смоделировать конденсацию водяного пара из паровоздушной смеси (мольная доля пара 50 %; температура смеси 100 С; массовый расход смеси 100 кг/ч) на стенке охлаждаемой горизонтальной трубки (d = 50 мм; L = 500 мм). Граничные условия на стенке заданы коэффициентом теплопередачи (100 Вт/м^2*K) и температурой свободного потока (20 С). Для решения данной задачи использую во Флюенте (версия 19.2) комбинацию моделей Eulerian Wall Film + Species Transport. Модель турбулентности k-omega SST. С первых шагов по времени меня преследуют проблемы со сходимостью, в результате которых расчет заканчивается ошибкой Floating point exception. Игра с временным шагом, сеткой и настройками решателя успехами не увенчалась. С меньшим временным шагом расчёт падает спустя несколько секунд моделируемого времени позже. Также стоит отметить, что на меньшем массовом расходе (к примеру 10 кг/ч) модель работает без нареканий. Скорее всего проблема возникает из-за нестабильности эйлеровой пленки на стенке при высоких показателях скорости. Может у кого есть какие-либо мысли по поводу увеличения стабильности решателя в данном случае. Всё же надеюсь, что данная проблема решаема, и я не упёрся в ограничения самого решателя. Вместо более подробного описания используемой модели прикрепляю case-файл данной задачи. Однако в случае необходимости конечно же уточню детали.
Буду очень благодарен любым советам и рекомендациям.
И спасибо заранее.
| Вложение | Размер |
|---|---|
 case-cond.zip | 1.79 МБ |
Добрый день. У Вас некорректно задана термодинамика. Например, при использовании компонент с постоянными свойствами нельзя для смеси задавать уравнение состояния идеального газа. В начале посчитал несколько шагов 0.001 с, затем 0.1.с.
День добрый. Большое спасибо за ответ и замечание. В процессе поиска решения использовал уравнения состояния как для идеального газа, так и для реального. Результат не отличался, и в конечном итоге заканчивалось всё ошибкой. Попробовал запустить задачу согласно вашим рекомендациям (10 шагов по 0.001 с, затем шаг 0.1 с. Спустя пару десятков итераций расчет заканчивается (скриншот).
Также заметил, если выключить модель турбулентности стабильность расчета увеличивается. Однако это не является выходом из ситуации поскольку точность расчета понижается. И если увеличить молярную долю пара в смеси (до 80 - 90 %) расчет обрывается и в ламинарном случае. Поэтому если будет еще время взглянуть на модель, буду очень признателен.
Для конденсата не актуальна турбулентность, если у Вас стенка недостаточно протяженная. Попробуйте для конденсата выключить турбулентность, оставиив ее для парогазовой смеси.
Здравствуйте, рекомендую решать такую задачу в модели VOF, используя UDF для конденсации на стенке.
Вообще, когда речь идёт о массообмене и смене фаз - нужно писать специально UDF, потому что каждый случай уникален (см. вложение)
Обратите внимание на 19 строчку кода:
#define wall_id 4 /* zone ID of wall where condensation happens*/
Здесь нужно указать ID стенки, где идёт конденсация!
Также можно обойтись и без UDF через грамотную настройку эмпирической модели конденсации/испарения Lee.
Желаю удачи!
Добавить комментарий