Все ответы об инженерном анализе

Перед началом работы настоятельно рекомендуем ознакомиться с правилами форума.

Свободная конвекция

miracle
Аватар пользователя miracle

Добрый день!

Моделирую свободную конвекцию. Модель банальная до невозможности - 2D осесимметричная постановка. По идее, более горячая жидкость снизу должна подниматься вверх, наверху остужается и вниз. И так до бесконечности. Необходимо получить стационарное распределение температуры.

Размеры: 0,5 х 5м, сетка 20 на 2000 элементов, соответственно. Модели Energy - On, Viscous - Laminar, Флюид вода, плотность 1000 / теплоемкость 4200 / теплопроводность 0,6 / вязкость динамическая 0,001 /  коэфф. расширения 0,0005 для модели Буссинеска. Схема Simple, Gradient - Green-Gauss Node Based, Pressure - Body Force Weigthed, Momentum - Quick, Energy - Quick. Коэффициенты релаксации по дефолту. 

Проблема заключается в том, что задача не сходится (см. рис). В чем может быть ошибка? Адекватная ли постановка? Требуется ли использование моделей турбулентности для лучшей сходимости?

Спасибо!

ВложениеРазмер
Иконка изображения fluent.jpg22.9 КБ
Иконка изображения fluent1.jpg45.07 КБ
sbogdanec
Аватар пользователя sbogdanec

Доброго дня.

С гравитацией все хорошо? В правильную сторону указали?
С настройками опорных плотности и температуры (operating density, operating temperature) тоже все хорошо?

miracle
Аватар пользователя miracle

С гравитацией да, все в порядке. Опорные плотности и температуры не трогал, оставил по дефолту, как на фото.

EvgeniiRylkov
Аватар пользователя EvgeniiRylkov

В хелпе рекомендуют использовать схему PRESTO! для Pressure, м.б поможет...

miracle
Аватар пользователя miracle

Тоже не особо помогло, не сходится. Мб есть какие-нибудь хитрые настройки, типа multigrid и тд? Слышал, что делают еще следующим образом для нестационара: считают уравнение энергии и движения, скажем, 10 шагов, потом выключают уравнение движения и считают только энергию, например, 100 шагов, и тд. Есть ли похожие обходные пути?

ershovmih
Аватар пользователя ershovmih

Здравствуйте! 
Я с подобным сталкивался. Проблема заключается в порядке дискретизации. Чтобы ваша задача точно сходилась на стационаре нужно задать вместо Momentum - Quick, Energy - Quick --->>> First Order. Высокий порядок дискретизации улавливает переменные циркуляционные течения и всё нестабильно. 

На первом порядке решение будет неточным и очень зависимым от сетки, но стабильным. В вашей же текущей постановке лучше не парьтесь и переходите на нестационар с высокой дикретизацией и Bounded Second Order Implicit для Transient Formulation.

Также может немного помочь корректировка к-тов релаксации по давлению - чуть выше, остальные - чуть ниже.

miracle
Аватар пользователя miracle

Вроде все считается в нестационаре, спасибо!

А чем обусловлен выбор Bounded Second Order Implicit? Он же, как я понял, для многофазного потока?

Где вообще можно узнать как моделировать конвекцию? Потому что в туториале и примерах показаны задачи, где практически все настройки оставлены по умолчанию, а на деле надо много чего менять.

ershovmih
Аватар пользователя ershovmih

Bounded Second Order Implicit не только для многофазки. Там смысл в другом, схема дискретизации второго порядка точности может быть  нестабильна из-за того, что на границе между ячейками значение переменной может стать выше, чем в центрах соседних ячеек ограниченная схема Bounded Second Order Implicit не допускает такого сценария, поэтому при той же точности намного стабильнее.

Рекомендую канал 101 Fluid Mechanics глянуть

https://

https://www.cfd-online.com/Forums/fluent/206364-bounded-second-order-transient-formulation.html

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.