---

Optimierung11.txt

Hallo zusammen,
ich arbeite derzeit an meiner Diplomarbeit und benutze wieder einmal Ansys/Flotran. Zum besseren Verständnis werde ich meine Problemstellung kurz erläutern: Es handelt sich um ein Gehäuse, in dem sich am Eintritt 5 Axiallüfter befinden, die die Luft in horizontaler Richtung ansaugen. Diese soll dann möglichst verlustarm um 90° umgelenkt werden und das Gehäuse vertikal zu durchströmen um Elektronikbauteile zu kühlen. Meine Aufgabe ist es, die Umlenkung zu optimieren. Dies soll mittels Umlenkblechen  realisiert werden, so dass beim Eintritt in den zu kühlenden Bereich eine homogenisierte vertikal gerichtete Strömung vorliegt. Im Hinblick auf einen optimalen Wärmeübergang sind ja möglichst hohe Geschwindigkeiten erstrebenswert. Um mir ein Bild von den Strömungsverhältnissen zu machen und Rückschlüsse auf die zu verwendende Geometrie zu ziehen simuliere ich das Problem in einem ersten Schritt mittels Flotran. Die Eintrittsgeschwindigkeit durch die Lüfter ist recht hoch und liegt bei ca. 6m/s, so dass bei den gegebenen Geometrieabmaßen die errechnete Reynoldszahl zeigt, dass die Strömung turbulent ist.

Nun habe zwei Fragen diesbezüglich:
1) Um eine meiner Ansicht nach stabile Konvergenz (und somit auch verlässliche Ergebnisse) zu erhalten ist eine hohe Anzahl (bei mir 1140) von Iterationsschritte nötig. Da ich noch nicht allzu erfahren bin im CFD Bereich irritiert mich etwas, dass in diversen Tutorials und Beispielen weitaus geringere Iterationsschritte verwendet werden, obwohl meine Geometrie nicht allzu komplex ist. Kann mir das vielleicht jemand etwas genauer erklären??

2) Da ja eine turbulente Strömung vorliegt und verschiedene Turbulenzmodelle existieren würde mich interessieren, wie man die Güte des verwendeten Modells im Bezug auf die Ergebnisse am besten interpretiert. Momentan habe ich an den Standardeinstellungen nichts geändert, lediglich bei den Solution-Options habe ich "Turbulent" angegeben. Wie beurteile ich nun, ob das verwendete Modell für meine Problemstellung zutreffend ist (was ich bei meiner einfachen Geometrie vermute) oder nicht??

Danke im Voraus und sorry wegen dem vielen Text und der u.U. "blöden" Fragen.
Einen Input-File habe ich ebenfalls beigefügt, wäre klasse wenn da mal jemand drüberschauen könnte!

Gruß ttrracer

[Diese Nachricht wurde von ttrracer am 23. Mrz. 2005 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von ttrracer am 23. Mrz. 2005 editiert.]

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo ttrracer,

Ich denke, deine Problem ist einen verticale Strömung mit wie möglich uniforme Geschwindigkeit in Arbeitszone: eine Fläche oder einen Volum.
Meine Meinung: Vor diese Arbeitszone brauchst Du diese "Umlenkblechen", als eine Schaufelsgitter, minderst für Simulationszwecke. Ich meine diese Schaufelgitter mus eine bestimmte form (aerodynamisch)und einen Installatiosnwinkel (egal für alle Schaufel) variabel. Für verschiedene Installationswinkel, durch Simulation, hoffe ich bekommst Du gewünschter Geschwindigkeitsprofil.

Zuerst nimmst alle übrigens: Turbulenz, Temperatur, Nr. Itterations als Standard, und dann möglicherweise brauchst Du nichtmehr Turbulenz etc. als Variabileversuch.

Kurz: Die Turbulenz ist hier nicht Dominante weil bei 6m/s Reynoldszahl ist nicht so groß.

mfg iorga

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

soweit ich den Input eingesehen habe, sind die Fluidproperties in AIR-SI, also [kg m sek] Einheiten eingeben. Entsprechend muss dann die Geometrie (neben den Randbedingungen fuer Geschwindigkeit, Druck) auch in entsprechenden Einheiten, hier [m] gegeben werden um sinnvoll zu rechnen.

Wenn Modelgeometrie in [mm] gegeben wurde ist diese (da hier ein 2D Problem vorliegt) bspw mittels:

ARSCALE,ALL,,,1e-3,1e-3,1, ,0,1

von [mm] auf [m] zu skalieren - bewirkt Geometrieskalierung 1:1000, dann erneut rechnen.

Auch sicherstellen, das mit FLUID141 die gewuenschte Geometrie abgebildet wird. Mit KEYOPT(3)=0 wird ein Model erzeugt welches in die Tiefe (Z-Koordinate) Einheitstiefe (hier 1 Meter) aufweist - dies reflektiert sich in Massendurchsatz u.a. Groessen. Wenn ein Kruemmer modelliert werden soll, kann man das geeignetenfalls als Naeherung gelten lassen um ein Bild zu Geschwindigkeiten etc zu bekommen. Man sollte sich dessen bei der Auswertung allerdings bewusst sein.

------------------
Gruesse,
Frank Exius
IFE Deutschland
Mo-Fr 9:00-18:00 Uhr durchgaengig
Dienstleistung in ANSYS ife-ansys.de
Simulation Berechnung FEM Digital Prototyping

Identifikation bei Fragen an ANSYS Forum erwuenscht - Name, Firma/Bildungsstaette. Identifikation im Beitrag, im persoenlichen Profil,
oder in eMail an Moderator (IFE) - in letzterem Fall bitte Thema Beitrag als Referenzpunkt angeben. Danke, Moderator ANSYS Forum.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Vielen Dank an euch beide!! Hat mir schonmal sehr weitergeholfen. Habe jetzt erstmal alle Geomtriedaten in m umgewandelt.
Massenstrom usw. ist für mich in erster Linie momentan nicht so wichtig, eher das Beurteilen des Strömungsverhaltens. Somit reicht mir fürs erste die Simulation der Strömung in der Mittelebene des Gehäusese. Aber sehe ich das richtig, dass ich mit dem  KEYOPT(3)=0 ein symmetrisches 3D-Modell mit einem 2D-Modell annähere?

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

[update 23.mrz05 19:05 uhr]

mit KEYOPT(3)=0 modeliert man einen Schnitt durch Kanal (das was man im Model sehen kann) mit einer Einheitstiefe (welche man nicht sehen kann) - keine Symmetrie. Ausser, man setzt an der X-oder Y-Achse die senkrecht zur Achse gerichtete Geschwindigkeitskomponente auf=0 - das repraesentiert dann die Haelfte (Massenstrom etc) einer an Achse spiegelsymmetrischen Geometrie. Rotationssymmetrie um eine Achse ueber die anderen moeglichen KEYOPT(3) Settings.

------------------
Gruesse,
Frank Exius
IFE Deutschland
Mo-Fr 9:00-18:00 Uhr durchgaengig
Dienstleistung in ANSYS ife-ansys.de
Simulation Berechnung FEM Digital Prototyping

Identifikation bei Fragen an ANSYS Forum erwuenscht - Name, Firma/Bildungsstaette. Identifikation im Beitrag, im persoenlichen Profil,
oder in eMail an Moderator (IFE) - in letzterem Fall bitte Thema Beitrag als Referenzpunkt angeben. Danke, Moderator ANSYS Forum.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP