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Hallo Community,

ich bin am verzweifeln und hoffe ihr könnt mir irgendwelche Tipps oder andere Anregungen geben!!
Ich hab einen rotationssymetrischen Zylinder mit einer mittig im Zylinderboden platzierten Öffnung. Die Öffnung führt quasi in ein weiteres "Rohr" desselben Durchmessers (scharfe Kante => Verluste). In dem Zylinder bewegt sich zusätzlich ein Stempel um wenige mm nach unten (also in Richtung Öffnung). Der Zylinder + Stempel bestehen aus Stahl, sonst befindet sich im kompletten System Wasser. Den Stempel kann man sich als weiteren Zylinder vorstellen (also ohne klassische Kolbenstange).
Zu den möglichen Inputs, die ich habe kann ich nicht sehr viel sagen. Ich habe alle Maße (zum Startzeitpunkt), die Kraft mit der auf den Kolben gedrückt wird und in welcher Zeit gedrückt wird. Ansonsten sollte der Stempel in der Endposition möglichst weit "unten" (also am Zylinderboden mit Öffnung) sein. Zur Erschwerung des Problems gibts die Angabe über die Rauigkeit des Stahls: Rz4, und die Tatsache, dass der Ringspalt zwischen Stempel und Zylinder an den Seiten nicht vernachlässigt werden kann!
Als Vorgabe: Die Aufgabe soll in steady state gerechnet werden, da nur der Durchfluss durch die Öffnung im Endzustand von Interesse ist.

Nun zu meiner Realisierung. Ich habe ein 5° Kuchenstück konstruiert, welches nur das Wasser darstellen soll (-> richtig?). Analysis type steady state. Domain mit k-omega als Turbulenzmodell, weil die Ergebnisse in wandnähe von Interesse sind (-> richtig?). Alle nötigen boundaries gewählt (outlet: 1Pa, wall: no slip, rough mit sand grain roughness 0.046mm für Stahl, symmetrie), außer die obere Fläche (siehe Bild)  weiß ich nicht wie ich sie wählen soll. Inlet kann nicht stimmen, da an der Stelle kein Fluid reinfließt. Es müsste eigentlich eine Fläche sein, die gleichzeitig eine Geschwindigkeit des Fluids (ich habe jedoch keine Geschwindigkeit, außer vielleicht die mittlere aus v=x/t mit x: Anfangsbstand zwischen Stempel und Zylinderboden mit Öffnung) oder aber die Kraft irgendwie? Naja, jedenfalls sollte gleichzeitig auch die Reibung von der Stempelfläche mit einfließen.

Das Modell, welches ich hier als Bild hochlade zeigt auch nicht den Ringspalt zwischen Stempel und Zylinder.
Was denkt ihr? Ist die Realisierung ok so? Wie muss die obere (markierte) Fläche für ein boundary type sein?
Oder würdet ihr das Modell ganz anders aufbauen.. den Stempel vielleicht miteinbeziehen?

Ich hab wirklich keine Ideen und auch keinen den ich so wirklich fragen kann.. Ich wäre deshalb sehr dankbar für jegliche Anregungen oder Tipps!
Noch als kurze Info: Ich arbeite mit der Workbench 16.0 mit CFX.
Danke!

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Hallo,

die Aufgabe kommt mir irgendwie bekannt vor . Ich dachte das Ding ist erledigt.
So wie du es beschreibst wirst du statisch auf keinen grünen Zweig kommen. Um in die Nähe dessen zu kommen was tatsächlich passiert würde ich den Kolbenboden als Wand (stehend v=0) modellieren und ein Inlet am Rand des Zylinder (Zylinderaußenwand) erstellen. In wie Weit das der Realität entspricht muss man Testen. Es kommt auch drauf an wie weit der Zylinder vom Boden weg ist. Ist er weit genug weg würde ich das Inlet so wie du wählen und entsprechend der Geschwindigkeit des Zylinders einen Massestrom (v_in oder m_in) erzeugen.
Zu den Turbulenzmodellen kann ich nichts sagen, außer wenn nichts besonderes für ein Modell spricht erst mal das SST (als Standard) nehmen.

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da war mal was, mit bewegendem Kolben. Uni-Sache? Sich verformendes mesh?
mal auf cfd-online versucht?

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alle Räder stehen still, wenn Kinematiks starker Arm das will

[Diese Nachricht wurde von Steffen595 am 04. Okt. 2016 editiert.]

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Sooo, entschuldigung für die späte Nachricht! Hatte viel zu tun und keinen Kopf für Ansys ;-)
Jetzt aber! also:

@Frank:
das ist eine gute Idee! Aber wenn ich auch testen möchte wie viel durch den Spalt geht und wie viel über die Öffnung, dann wäre das kein guter Ansatz. Ich hab das nun auch alles analytisch aufgezogen und berechnet. Hätte alle Strömungsgeschwindigkeiten. Kann mir das vielleicht irgendwie nutzen?

@Steffen:
Ja, das ist ein gutes Stichwort! Ich weiß noch nicht so recht wo der Unterschied zw. mesh deformation und mesh motion liegt, bzw. welches der beiden eher für mich relevant ist! Und vor allem ob beide Optionen auch für CFX zu verwenden sind (mit steady state). Auf cfd-online? Meinst du das andere Forum? Nein, ich habe nur hier geschrieben.

Vielleicht schreckt meine detaillierte Beschreibung ein wenig ab! Ich sollte eher fragen, ob jemand Tutorials zu mesh motion bzw. mesh deformation kennt/besitzt?
Danke im Voraus! 

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Hallo Smaru,

>>Aber wenn ich auch testen möchte wie viel durch den Spalt geht und wie viel über die Öffnung, dann wäre das kein guter Ansatz.

Warum nicht, du erzeugst mit dem Inlet den entsprechenden Druck und die Flüssigkeit fließt entsprechend ihrer Eigenschaften zum mittleren Öffnung bzw. am Zylinder vorbei. Du kannst auch das Inlet irgendwo am Zylinderboden erzeugen und schauen wieviel sich da ändert.

In der Ansyshilfe findest du auch Tutorials zu meshmotion/meshdeformation. An der Stelle würde ich sagen, du müsstet auf eine transiente Simulation umsteigen was du aber nicht willst (warum auch immer).

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