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8grad.jpg

Hallo Zusammen,

ich versuche im Moment eine Fluidströmung durch 2 unterschiedlich dicke Rohre zu simulieren. Da mein Modell achsensymmetrisch ist würde ich gerne nur ein Kuchenstück simulieren, was ich aber noch nie gemacht habe. Ich dachte mir 8° wären in Ordnung dafür. Nun habe ich ein Tetramesh erzeugt und musste feststellen, dass die einzelnen Tetras nicht in die Kuchenecke hinein gehen, wodurch die Qualität an diesen Stellen unter 0,3 sinkt. Mich interessiert im Inneren die Strömung eigentlich nicht, aber ich Frage mich ob der Solver das durchlaufen lässt?
Nun ich habe mir nun überlegt, ob ich vielleicht doch das Stück größer machen sollte (also z.B. 15°?)? Gibt es dafür bestimmte Vorgaben oder Einstellungen, die mein beschriebenes Problem lösen?
Oder muss ich einfach die Tetra-Größe kleiner machen? Im Moment liegt meine max. size bei 0,02mm.

Nur falls diese Information wichtig ist, an den anderen Rändern würde ich noch prism layers generieren. Und ich arbeite mit icem cfd.
Im Anhang noch ein Bild, welches die leeren Stellen in der Kuchenecke verdeutlichen.

Über Hilfe würde ich mich sehr freuen!
Liebe Grüße
-smaru

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kuchen.PNG

>>Nun habe ich ein Tetramesh erzeugt ...

Ein FREIES Tetranetz erscheint mir hier nicht sinnvoll.
Versuche es mal mit einer voranschreitenden Front.

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Rainer Schulze

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8grad.jpg

Hallo Rainer,

danke für deine Antwort. Also eigentlich interessiert mich ja die Ecke, also der Übergang zwischen den beiden Rohren. Ich hätte jetzt an den gelb markierten Stellen boundary layer gemacht und den Rest (,der eher uninteressant ist) mit tetras gefüllt. Ist das keine gute Idee?

grüße

[Diese Nachricht wurde von smaru am 06. Mai. 2016 editiert.]

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>>Ist das keine gute Idee?

Meine Meinung habe ich bereits beschrieben.
Wie ist denn überhaupt die krause Kante zustande gekommen?
Es ist mir bislang noch nicht geschehen, dass der Vernetzer das Volumen nicht vollständig ausfüllt.

>>Da mein Modell achsensymmetrisch ist

Das hatte ich so verstanden, dass es sich um ein gerades Rohr mit einem Übergang von einem engen zu einem weiten Durchmesser handelt.

>>Also eigentlich interessiert mich ja die Ecke

Das kann man so verstehen, als würden die zwei Rohre im rechten Winkel zu einander stehen.
Was ist denn nun Sache?

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Rainer Schulze

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xy.jpg

Entschuldigung für die ungenauen Beschreibungen.

Verglichen mit dem neuen Bild hab ich oben ein kurzes großes Rohr und unten ein langes dünnes Rohr (kreisrund). Nun wird Fluid von oben nach unten gepresst. Mich interessiert was an dem Rohrübergang passiert.
Um Rechenzeit zu sparen, dachte ich eben an ein 8°-Kuchenstück mit feinsten prismen layern an den gelb markierten Seiten um den wandnahen Bereich gut aufzulösen.
Da ich anschließend mit der Form des Rohrübergangs (z.B. eine Abrundung) spielen möchte, habe ich mich gegen das block-mesh entschieden. Weiterhin hoffe ich auf eine automatische Anpassung der prism layers wenn ich das Mesh in einer neuen Geometrie importiere. Weißt du da zufällig ob das funktionieren würde?

Die Kuchenecke hat sich mittlerweile aus irgendeinem Grund komplett gefüllt, obwohl ich eigentlich nichts geändert hab an meinen Einstellungen. Somit wär der Thread eigentlich damit auch abgeschlossen 

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>> Weißt du da zufällig ob das funktionieren würde?

In Deinem anderen Beitrag erwähnst Du, dass Du mit ICEM arbeitest.
Ich habe nur die freie Studentenversion von ANSYS mit CFX. Daher kann ich Deine Frage nicht beantworten.

>>Um Rechenzeit zu sparen, dachte ich eben an ein 8°-Kuchenstück...

Kannst Du das nicht noch einfacher als 2D-Problem rechnen?

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Rainer Schulze

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Achso, alles klar! Ich werde es ausprobieren und berichten 

Also als typische 2D-Geometrie funktioniert das in icem nicht, weil man da eine Fehlermeldung bekommt beim Exportieren. Ich könnte höchstens meinen Querschnitt in xy zeichnen und nur ein wenig in z extrudieren. Dann läuft zumindest das exportieren problemlos. Hat man so irgendwelche Vorteile gegenüber dem Kuchenstück?

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>>Hat man so irgendwelche Vorteile gegenüber dem Kuchenstück?

a) Die Vernetzung ist einfacher und schneller.
b) Bei einer dünnen Schicht von nur einem Element erhältst Du das Minimum an Rechenzeit.

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Rainer Schulze

Kennst Du das?
ICEM CFD Tutorial 1: Hexa Mesh 2D Pipe Junction R17.0

[Diese Nachricht wurde von Rainer Schulze am 06. Mai. 2016 editiert.]

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Ok, das klingt ja schon mal gut!
Aber wie sieht es z.B. mit der angreifenden Geschwindigkeit (velocity-inlet) aus, die ich (vermute ich mal) beim Kuchenstück einfach nur durch die 45 Teile (360°/8°) teilen könnte? 

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>>Aber wie sieht es z.B. mit der angreifenden Geschwindigkeit (velocity-inlet) aus, die ich (vermute ich mal) beim Kuchenstück einfach nur durch die 45 Teile (360°/8°) teilen könnte? 

Da verwechselst Du wohl Geschwindigkeit und Massenstrom...

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Rainer Schulze

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Hallo smaru,

wenn du Rechenzeit sparen willst kannst du ein ca. 1°-5° Stück nehmen und es mit einer Elementdicke sweepen. CFX kann kein 2D! Bei Fluent geht es auch in 2D. Keine Ahnung was du verwendest! Übrigens ICEM kann auch 2D, schau dir dazu mal die Tutorials an. Falls du die AnsysWokrbench nutzt, kannst du auch den integrierten Vernetzer nehmen das sollte für Anfänger einfacher gehen.

Ich weiß zwar nicht was du für eine Stömung du hast aber gefühlt würde ich sagen der "dicke" Teil (vermultich einlauf) ist zu kurz. Es kann sich keine Strömung ausbilden. Und wenn die Strömung von oben kommt warum willst du da ein Grenzschichtnetz hin machen? Das sollte nur an die Seitenwände.

Grüße
Frank

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@ Rainer
stimmt! hab ich verwechselt.

@ Frank
Hallo Frank!
ja ich nutz cfx, deshalb wäre eine 2D-Geometrie in icem unnötig. Und die Workbench funktioniert bei mir aus irgendeinem Grund nicht, weshalb ich die eigenständigen tools nutze.

Verglichen mit meinem Bild "xy.jpg". Das ganze ist mit Fluid gefüllt und von oben (also auf das kurze Rohr mit großen Durchmesser) drückt ein Stempel drauf. Aufgrund der scharfen Kante am Rohrübergang kommt es zur Strömungseinschnürung. Also sind auch die Druckgradienten an der scharfen Kante groß, weshalb ich mir dachte, dass genau dort die feinen prism layers hin müssen. Aber ich hab bisher wenig Erfahrung mit Simulationen...
Meinst du der obere (also kurz und großer Durchmesser) Teil ist zu kurz?

Wie kann ich ein Kuchenstück um eine Elementdicke sweepen? Denke das wäre genau richtig, weil in der Richtung soll nichts berechnet werden.

Grüße

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>>Verglichen mit meinem Bild "xy.jpg". Das ganze ist mit Fluid gefüllt und von oben (also auf das kurze Rohr mit großen Durchmesser) drückt ein Stempel drauf.

das hatte ich aus deinen Beschreibungen schon rausgelesen.

>>Aufgrund der scharfen Kante am Rohrübergang kommt es zur Strömungseinschnürung. Also sind auch die Druckgradienten an der scharfen Kante groß, weshalb ich mir dachte, dass genau dort die feinen prism layers hin müssen.

ist erstmal nicht verkehrt bei einer turbulenten Strömung. Was ich meinte war, dass ich beim Inlet keine Grenzschichtlayer hin gemacht hätte (Gelbe Linie ganz oben im Bild). Wenn du natürlich die Bewegung des Kolbens mit simulieren willst ist es Ok, obwohl es da auch nicht nötig ist.

>>Meinst du der obere (also kurz und großer Durchmesser) Teil ist zu kurz?

Sagt dir der Begriff Einlaufstömung/Einlauflänge etwas?

>>Wie kann ich ein Kuchenstück um eine Elementdicke sweepen?

Da würde ich mal auf die Hilfe verweisen! Schau mal unter Edit Mesh/ Extrude Mesh

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>>Sagt dir der Begriff Einlaufstömung/Einlauflänge etwas?
Dachte das wäre nicht relevant, da bei mir die komplette Geometrie schon anfangs mit Fluid gefüllt ist. Aber ich informier mich da mal!

>>Da würde ich mal auf die Hilfe verweisen! Schau mal unter Edit Mesh/ Extrude Mesh
Alles klar, danke!

OK, das Thema ist schon super ausgeartet und passt nicht mehr wirklich zum Betreff überein. Aber eine letzte Frage, bevor dieser Thread geschlossen werden kann. Nachdem meine Problemstellung nun näher erläutert wurde, was für ein Turbulenzmodell würdet ihr wählen? Ich hab nicht so viel Erfahrung bisher, aber habe gelesen, dass k-omega und spalart-allmaras gut wären um boundary layers richtig zu berechnen. k-epsilon wäre wohl für das volumeninnere besser, also eher ungeeignet für mein Problem. Oder?

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>>Und die Workbench funktioniert bei mir aus irgendeinem Grund nicht

Wäre es nicht eine gute Idee, den Grund dafür zu finden?
Ich hatte die Betreuung von ANSYS zur Zeit der Version 13 übernommen und nie ein Problem mit den Installationen.
Darf ich also annehmen, dass es eher ein Problem der Handhabung ist?

Für Dein augenblickliches Problem dürfte die aktuelle freie Studentenversion völlig genügen. Gib mir die notwendigen Informationen und ich spiele das mal durch...

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Rainer Schulze

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>>Dachte das wäre nicht relevant, da bei mir die komplette Geometrie schon anfangs mit Fluid gefüllt ist.

Ob gefüllt oder nicht spielt da erstmal keine Rolle. Wenn ich das richtig gelesen habe willst du die Geschwindigkeit vorgeben. Solange du nicht den exaten Verlauf der Geschwindigkeit über den Querschnitt kennst, musst du der Strömung Zeit (Weg) geben sich auszubilden.
Du kannst natürlich auch den Druck vorgeben, dabei hast du meist von Anfang an eine voll ausgebildete Strömung.

>>...was für ein Turbulenzmodell würdet ihr wählen?

da nix weiter bekannt ist und ich in dem Bereich auch wenig gemacht habe würde ich das SST nehmen. Quasi als allround Modell. Mit dem K-eps liegt man auch nicht verkehrt.
Wenn es genauer werden soll müsstest du die Simulationsergebnisse mit Messwerten vergleichen.

Ich weiß nicht, ob das für dich nur eine Übung ist mit CFD warm zu werden, da man solche Probleme auch einfacher/schneller mit den klassischen Formeln berechnen kann.

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>>Darf ich also annehmen, dass es eher ein Problem der Handhabung ist?
Mh eher nicht. Ich hab die Academic Voll Version aus der Uni bekommen. Die Workbench lädt ewig, stürzt andauernd ab und blinkt immer schwarz auf. Der DM öffnet überhaupt nicht und zeigt eine Fehlermeldung an (weiß grad nicht mehr genau was für eine, aber nur sowas, dass es nicht laden konnte).
Habe den Servicedesk angeschrieben, die hatten aber keine Lösung für mich.

>>freie Studentenversion
Mein Prof meinte, die Knoten würde nicht reichen. Und jetzt wo er mir schon die vollversion besorgt hat...

>>notwendigen Informationen
welche genau?

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>> exaten Verlauf der Geschwindigkeit über den Querschnitt
nee, leider nicht. ich glaube ich hab die mittlere Geschwindigkeit berechnet. Ansonsten hätte ich noch die Kraft mit der oben gedrückt wird.
aber ich verstehe nun was du meinst mit der voll ausgebildeten Strömung.

>> solche Probleme auch einfacher/schneller mit den klassischen Formeln berechnen kann
also ich mach das auch um warm zu werden mit cfd, aber auch um rauszufinden ob mir das Spaß macht und ob ich damit klar kommen würde. Ich bearbeite eine Aufgabe von den letzten Semestern um auch den Schwierigkeitsgrad einzuschätzen. Klassisch berechnen wäre aber bestimmt auch toll um meine Simulationsergebnisse vergleichen zu können! Leider hab ich so spontan keine Idee wie ich das berechnen würde...

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rohr-1.png rohr-2.png rohr-3.png

>>freie Studentenversion
>>Mein Prof meinte, die Knoten würde nicht reichen.

Das ist sicher denkbar.
Was genau soll denn in der Simulation geprüft werden?
(Ich stoße bei besonders feiner Vernetzung an die Schranke, dass meine 16GB RAM nicht genügen.)

>>Und jetzt wo er mir schon die vollversion besorgt hat...

Als Ruheständler habe ICH nur noch die Studentenversion...

>>Fehlermeldung ... Habe den Servicedesk angeschrieben, die hatten aber keine Lösung für mich.

a) Sicher stellen, dass das Installationsmedium / der Download nicht korrupt ist.
b) Defekte Installation löschen, temporäre Ordner und Appdata bereinigen. Zur Sicherheit auch mal die Registry bereinigen.
c) Die Installationsanleitung sorgfältig studieren (Ich weiß nicht, ob es da Besonderheiten bei der Akademischen Vollversion gibt.) und neue Installation durchführen. Setup.exe ausdrücklich mit rechtem Mausklick "als Administrator ausführen".
d) Testprojekt starten und Zugriffsrechte auf alle benötigten Ordner wie z.B. Appdata prüfen.
e) Programmbereich und temporäre Ordner von der Prüfung durch den Virenscanner befreien. (Zum Test eventuell einfach den Virenscanner vorübergehend ausschalten.)

Zu meinem Test:
>>notwendigen Informationen - welche genau?

Geometrie und Randbedingungen - alles was man braucht um die Simulation wie gewünscht durchzuführen.
Im Anhang mal ein Schnellschuss von mir.

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Rainer Schulze

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rohr-4.png rohr-5.png

Und zur zweiten Tasse Kaffee nun noch die schöneren Bilder mit dem Tortenstück.
Das kleinere Volumen erlaubt eine entsprechend feinere Vernetzung.
Wichtig: Nicht das Tortenstück alleine simulieren, sondern die Symmetriebedingungen setzen.
Und um verschiedene Varianten besser vergleichen zu können, sollte man für die Skalierung der Anzeige eine feste Obergrenze setzen.

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Rainer Schulze

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Ah mei Rainer, das ist ja klasse! Danke!!

>>Symmetriebedingungen setzen
heißt einfach die 2 Seiten, die aus der kompletten Geometrie ausgeschnitten worden sind als 'symmetry' boundary definiieren. Oder meinst du was anderes?

>>Skalierung der Anzeige
das dann erst irgendwo im cfd post?

>>a)-e)
nene, ich musste keine Installation durchführen. Ich greife über das Uni-Netzwerk drauf zu, deshalb ist es ja komisch. Ich könnte die nochmals kontaktieren, aber mittlerweile bin ich schon so in icem cfd eingearbeitet, dass es schade wäre nun umzusteigen.

Ich hoffe, ich krieg das genauso schön hin wie du 

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>>Ich greife über das Uni-Netzwerk drauf zu,...

Mit Deinem PC daheim?
Dann gibt es zwei nahe liegende Verdachtsmomente:
1) Du hast die entscheidenden Umgebungsvariablen nicht korrekt gesetzt.
2) Es fehlen Dir Berechtigungen auf dem Netzlaufwerk.
Dabei ist nicht alleine die eigentliche Zugriffsberechtigung von Bedeutung, sondern auch die Freigabe für das Netzwerk.

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Rainer Schulze

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extrude.jpg

Hallo nochmal,

ich wollte nun mein Mesh extrudieren. Dafür hab ich das aktuelle Mesh geschlossen, und erstmal ein Surface Mesh an einem Querschnitt erzeugt. Anschließend wollte ich ein prism mesh erzeugen. 'Finished compute mesh' aber 'Error: prism didn't create prism.uns' und kein prism layer wird angezeigt. Zudem werden die curves meines Querschnitts gelb angezeigt => Löcher!! Mit repair geometry komme ich auch nicht weiter.
Also hab ich einfach nur das TetraMesh extrudiert (trotz gelber curves) und das hat funkioniert. Mein Mesh ist an beiden Querschnitten mit Tetras gefüllt und in z-Richtung habe ich nur 1 Layer. Die vorher gelben curves sind nun rot. Alles passt außer, dass ich nun ein Tetra an einer Ecke hab welches da nicht hingehört. Zudem funktionieren die prism layers weiterhin nicht. Ich hab nun in den definierten Parts auch die Flächen mitgenommen (zumindest an den Stelen an denen die prism layer hin sollen) aber das hat auch nichts daran geändert, dass prism layers nicht erzeugt werden.
Mir gehen die Ideen aus. Weiß jemand zufällig woran das liegt?

Soweit ich das verstanden habe, erzeuge ich bei 1 Layer mithilfe extrude Mesh ein Mesh welches nur in x & y berechnet wird. Nicht in z (Richtung des extrudierten Mesh')! Was spricht denn dagegen, bzw. ist der Vorteil von dieser Methode im Vergleich zum Volume Mesh? Das zweitere hat zumindest funktioniert...Auch wenn es, glaube ich, die Vorgabe ist das so zu gestalten, dass in z nichts berechnet wird.

Wie immer würde ich mich über eine Antwort freuen und bedanke mich schon mal im Voraus für eure Ideen/Tipps  

[Diese Nachricht wurde von smaru am 09. Mai. 2016 editiert.]

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>>...aber mittlerweile bin ich schon so in icem cfd eingearbeitet, dass es schade wäre nun umzusteigen.

diesen Satz würde ich nochmal überdenken! Manche Sachen gehen in WB sehr viel einfacher.

Du musst das Netz für den Boundarylayer schon im 2d Netz erzeugen (Curve mesh) und dann mit sweepen. Genaueres kann ich dir auch nicht dazu sagen, da ich so was noch nicht mir ICEM gemacht habe. Nutze da nur das Hexmesh (Blocking).

>>was ... ist der Vorteil von dieser Methode im Vergleich zum
Volume Mesh?

deutlich weniger Elemente quasi 2D. Dadurch auch schneller berechenbar.

>>nene, ich musste keine Installation durchführen. Ich greife über das Uni-Netzwerk drauf zu, deshalb ist es ja komisch.

Installier das Teil lokal und gib einfach den Lizenzserver an. Das geht zumindest an unserer Uni so.

Grüße Frank

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>>Ansonsten finde ich die Option nicht, meine beiden Foreneinträge als erledigt zu deklarieren. Würde ich sonst nämlich tun 

Wenn Du einen Beitrag schreibst, findest Du über dem Eingabefeld zwei Reihen von Icons.
Mach einen Klick beim grünen Haken...

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Rainer Schulze

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