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Thema: Freie Konvektion - Randbedingungen (7821 mal gelesen)
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Shor-ty Moderator
Beiträge: 2463 Registriert: 27.08.2010 OpenFOAM-dev (Foundation) OpenFOAM-xxxx (ESI)
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erstellt am: 05. Nov. 2015 16:05 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Micha6982
Hallo Micha,
- es ist offensichtlich das es funktioniert
- ich wollte nur erwähnen das es physikalisch unsinnig ist, wenn du backflow zulassen würdest
Ich gehe stark davon aus das für U inletOutlet (0 0 0) eingetragen ist und damit ist phi nie positiv. Daraus folgt das p_rgh immer die Neumannbedingung hat und somit das System mathematisch und physikalisch korrekt beschreibt. Ansonsten würdest du numerische Probleme mit der Pressure-Velocity Kopplung bekommen. ------------------ Viele Grüße, Tobias Holzmann Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
dodobenq Mitglied Student
Beiträge: 3 Registriert: 04.11.2015 OF 2.4.X Ubuntu 14.04.3 LTS
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erstellt am: 27. Nov. 2015 10:28 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Micha6982
Hallo zusammen! Der Case hat bei mir soweit funktioniert und mit den Ergebnissen bin ich auch sehr zufrieden - vielen Dank für eure Hilfe! Nun würde ich gerne denselben Case mit wallFunctions simulieren, doch dabei stoße ich leider auf Probleme. Ich habe das Netz angepasst, sodass ich ein durschnittlicher Y+-Wert von ca. 50 habe, ich habe k,omega,mut und nut an der Wand jeweils um eine Wandfunktion erweitert. Die Simulation läuft ohne Proble, jedoch wenn ich "wallHeatFlux" durchführe komme ich zu erheblichen Abweichungen: Wallfunction: Nu ~ 60 Auflösung der Wand: Nu ~190 Liegt es daran, dass ich wallHeatFlux in Verbindung mit Wandfunktionen nicht verwenden kann oder liegt es an meinen Einstellungen und ich muss einfach die richtige Gittergröße & Prarameter herausfinden? Viele Grüße, Dominik
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Micha6982 Mitglied Akademischer Mitarbeiter
Beiträge: 130 Registriert: 20.01.2014 ubuntu 16.04 Salome 7.7.1 & 7.8.0 OpenFOAM 3.x & 4.x
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erstellt am: 27. Nov. 2015 10:40 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo Dominik. es freut mich erst einmal zu hören, dass der Case bei dir läuft und auch gute Ergebnisse liefert. Zu deinem Problem wäre erst einmal die Frage, welche Grashof-Zahl du hast. Bist du denn schon im turbulenten Bereich? WallHeatFlux sollte eigentlich auch mit Wandfunktionen funktionieren, wäre ja schlimm wenn nicht. WElche OF Version hast du denn? Viele Grüße Michael
------------------ Viele Grüße Michael Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
dodobenq Mitglied Student
Beiträge: 3 Registriert: 04.11.2015 OF 2.4.X Ubuntu 14.04.3 LTS
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erstellt am: 27. Nov. 2015 10:48 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Micha6982
Hey Michael! Danke für die schnelle Antwort! Ich bin schon im turbulenten Bereich: Rayleigh-Zahl: 3,602e09 Graßhof-Zahl: 5,24e09 Meine OF-Version ist: 2.4.0 Weitere Infos: k-Omega-SST k: compressible::kqRWallFunction; 0,001 omega: compressible: megaWallFunction; 0,25 mut: mutkWallFunction; 0,0001 nut: nutkWallFunction; 0 [Diese Nachricht wurde von dodobenq am 27. Nov. 2015 editiert.] Edit: An den restlichen Grenzen habe ich k,omega,nut & mut als "zeroGradient" definiert - ist das so richtig?
[Diese Nachricht wurde von dodobenq am 27. Nov. 2015 editiert.] Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Shor-ty Moderator
Beiträge: 2463 Registriert: 27.08.2010 OpenFOAM-dev (Foundation) OpenFOAM-xxxx (ESI)
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erstellt am: 27. Nov. 2015 11:08 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Micha6982
Hallo Michael, kurze Frage zu deinem Wärmestrom und deinem Case. Hast du schon im Bereich turbulenter Strömung Validierungen gemacht? Ich gehe davon aus das du Korrelationen aus dem VDI-WA nimmst oder? Ich frage deshalb, da ich gestern in der PFAU11 war (ähnlich wie der FOAM-Stammtisch in Deutschland nur in Österreich) und da war auch ein großes Thema Turbulenzmodellierung und Wandbedingungen zudem die Sache mit y+. Wurde hier ja auch schon öfter diskutiert aber vllt kannst du zum Thema turbulente Strmöung und Wärmeübergang (oder Wärmestrom) was dazu sagen. ------------------ Viele Grüße, Tobias Holzmann Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Micha6982 Mitglied Akademischer Mitarbeiter
Beiträge: 130 Registriert: 20.01.2014 ubuntu 16.04 Salome 7.7.1 & 7.8.0 OpenFOAM 3.x & 4.x
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erstellt am: 27. Nov. 2015 13:26 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo Tobias, gerne tue ich hierzu meine Erkenntnisse kunt. Vielleicht ganz kurz zu meinem Hintergrund: Ich habe mein Praxissemester und meine Abschlussarbeit bei einem Halbzeughersteller für Rohre (unberippt und berippt) gemacht. Auch habe ich hier an der Hochschule die Abschlussarbeit von Marcel betreut, welche sich mit dem Thema und y+ und y* beschäftigt hat. Der erwähnte Halbzeughersteller hat ein eigenes Labor in dem Messungen durchgeführt werden. Die Erfahrungen sind bei glatten Rohren so, dass die Korrelationen aus dem VDI-Wärmeatlas eigentlich sehr gut mit den Messungen übereinstimmen – bis auf ein paar Prozent. Diese Erfahrung konnte in diversen numierschen Simulationen bei Glattrohren auch von uns geteilt werden. Ich persönlich rechen immer mit den „low-Re“ Wandmodellen da diese hybrid auf die Wandschicht reagieren und zwischen „high- und low-Re-“ Modellen umschalten. Weiterhin ist eine Erkenntnis, dass je feiner die Randschicht wird, desto höher fallen die Werte für Druckverlust und Wärmestrom aus. Da durch die feinere Modellierung der Randschicht die Gradienten an der Wand bzw. in deren Nähe exakter bestimmt werden können. Gerade simuliere ich nebenbei auch berippte Rohre und komme hier bei 3 verschiedenen Reynoldszahlen auf Abweichungen von dp und Nu von < 10 %. Abschließend lässt sich zusammenfassen, dass ich mit dem chtMulti sehr gute Erfahrungen gemacht habe, sei es Stabilität oder Genauigkeit.
------------------ Viele Grüße Michael Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Shor-ty Moderator
Beiträge: 2463 Registriert: 27.08.2010 OpenFOAM-dev (Foundation) OpenFOAM-xxxx (ESI)
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erstellt am: 27. Nov. 2015 17:11 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Micha6982
Zitat: Original erstellt von Micha6982: [i] Ich persönlich rechen immer mit den „low-Re“ Wandmodellen da diese hybrid auf die Wandschicht reagieren und zwischen „high- und low-Re-“ Modellen umschalten. Weiterhin ist eine Erkenntnis, dass je feiner die Randschicht wird, desto höher fallen die Werte für Druckverlust und Wärmestrom aus. Da durch die feinere Modellierung der Randschicht die Gradienten an der Wand bzw. in deren Nähe exakter bestimmt werden können.
Hallo Michael, bezüglich den low-Re-Modellen hätte ich eine Frage da ich in dessen Code noch nicht geshaut habe. Du meinst eine Umschaltung bezüglich Grenzschicht auf Grund von y+, oder? Wie sieht die Berechnung denn aus? Kannst du hier Infos geben? Ich bin eher jemand der es immer sehr genau haben möchte - vllt mit Gleichungen (: Zitat:
Gerade simuliere ich nebenbei auch berippte Rohre und komme hier bei 3 verschiedenen Reynoldszahlen auf Abweichungen von dp und Nu von < 10 %.
Liegst du hier mit Re >> 2750 also definitiv im turbulenten Bereich? Wie sieht es mit rauen Rohren aus? Schon mal damit gerechnet und Erfahrungen gesammelt?
------------------ Viele Grüße, Tobias Holzmann Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Micha6982 Mitglied Akademischer Mitarbeiter
Beiträge: 130 Registriert: 20.01.2014 ubuntu 16.04 Salome 7.7.1 & 7.8.0 OpenFOAM 3.x & 4.x
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erstellt am: 27. Nov. 2015 18:30 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Guten Abend Tobias, ich werde in Zukunft versuchen, meine genaueren Angaben zu belegen Auszug aus kLowReWallFunctionFvPatchScalarField.H:
Code: Description This boundary condition provides a turbulence kinetic energy wall function condition for low- and high-Reynolds number turbulent flow cases. The model operates in two modes, based on the computed laminar-to-turbulent switch-over y+ value derived from kappa and E.
Der Code dazu ist im *.C - File zu finden. Den verstehst du sicherlich besser als ich Eventuell könntest du ja mal kurz erklären was da genau passiert oder besser wann? Meine Reynoldszahlen liegen im Bereich von 10t bis 60t.
Was genau meinst du mit rauen Rohren? Sandrauigkeit? Damit habe ich bisher noch nicht so viel gemacht, jedoch ist fürs kommende Semester eine Abschlussarbeit auf dem Thema bei uns angedacht. Laut meinem Professor kann die Rauigkeit nur bei Wandmodellen berücksichtigt werden. Hier gibt es wohl einen Möglichkeit das Wandmodell zu verbiegen. Im low-Re Bereich ist das wohl nicht möglich. ------------------ Viele Grüße Michael Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Shor-ty Moderator
Beiträge: 2463 Registriert: 27.08.2010 OpenFOAM-dev (Foundation) OpenFOAM-xxxx (ESI)
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erstellt am: 30. Nov. 2015 16:31 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Micha6982
Hallo zusammen und hey Michael, zur erwähnten Boundary kann ich folgendes sagen.
- Zu Beginn wird an jedem Face das yPlus berechnet und zwar Wurzel(k) * 0.09^0.25 * y / nu
- Wenn y+ > yPlusLam --> k wird berechnet mit Ck/kapp * log(yPlus) + Bk
- Wenn <+ <= yPlusLam --> k = 2400/(Ceps2) * Cf
Cf ist wiederrum eine Funktion und Ceps2 ist eine Modellkonstant mit dem Wert 1.9. Also heitß im Klartext, wenn y+ > yPlusLam wird das Logaritmische Wandgesetzt verwendet, ansonsten eben die andere Berechnung. Auf welche Paper sich die Beziehen kann ich nicht sagen. Jedoch ist das Modell noch nicht fertig, sowie ich das sehe:
Code:
// TODO: perform averaging for cells sharing more than one boundary face
Wird aber kaum Einfluss haben und wahrscheinlich der Stabilität dienen. Werde aufjedenfall mal im Moderatorforum fragen ob es möglich ist LaTeX einzubinden. So kann ja niemand die Formeln schreiben. ------------------ Viele Grüße, Tobias Holzmann
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mehtab Mitglied Researcher
Beiträge: 2 Registriert: 16.11.2018 OpenFOAM Linux
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erstellt am: 16. Nov. 2018 11:29 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Micha6982
Hello Michal, I know this is a very old post. I would like to know what turbulence model did you use to solve this natural convection problem and respective boundary conditions on the atmospheric surfaces? Regards Mehtab Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
mehtab Mitglied Researcher
Beiträge: 2 Registriert: 16.11.2018 OpenFOAM Linux
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erstellt am: 16. Nov. 2018 11:35 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Micha6982
Hello Michal, I know this is very old post. But I would like to know what turbulence model did you use to solve this natural convection problem? Boundary conditions speacially for atmospheric surfaces? Thanks Mehtab Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |