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uberblick_cfd.jpg doppelmantelkuhlung_cfd.jpg summary.txt

Hallo,

ich bin seit Monaten dabei eine thermische Belastung eines vereinfachten Verbrennungsprozesses in einer Kammer zu untersuchen. Die Wärmebelastung einer Flamme wird über einen definierten Volumenstrom mit einer Temperatur von 1300°C wiedergeben. In der Kammer vermischt sich das Abgas der Flamme mit kaltem Stickstoff, um es zu kühlen. Zusätzlich zirkuliert in einem Doppelmantel eine Kühlflüssigkeit, welche das Abgas ebenfalls abkühlen soll.

Meine Berechnung ist transient, 3D, benutzt eigens definierte Materialeigenschaften und eigens eingetragene Zeitschritte (Simulation von 4h physikalischer Zeit).

eingetragene Zeitschritte:

0,00001 0,00004
0,00005 0,00005
0.0001 0.0004
0.0005 0.0005
0.001 0.004
0.005 0.005
0.01 0.04
0.05 0.05
0.1 0.1
1,00000 0.5
10,00000 5,00000
50,00000 10,00000
100,00000 36,00000
1000,00000 72,00000
4000,00000 144,00000

DAS PROBLEM:

Nach einer gewissen Anzahl an Iterationen steigt plötzlich die Temperatur im Material auf über 10^6°C und der Solver bricht ab (abnormally terminated).

Ist auch das auch schonmal passiert? Was könnten die Probleme sein?

weitere Infos siehe Anhang.

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Hallo.

1.) Bei den wenigen Fällen von "Solver abnormally terminated" die ich bisher hatte tauchte
    im "Info"-Dialog-Feld im Solver auch vorher eine Meldung auf, was FlowSimulation nicht
    gefällt (Vortex, negative pressure oder sonst was ...)
    Gab es da Warnungen vor deem Abbruch ?

2.) Du schreibst, dass der Solver losläuft, dann die Temperatur plötzlich aus dem Ruder läuft
    und dann wird abgebrochen ...
    Da hätte ich aus dem Bauch heraus drei verdächtige "Baustellen" anzubieten
    > evtl. stimmt was bei Deinen Materialdefinitionen (evtl. auch boundaries nicht)
    > wenn ich das richtig sehe benutzt Du einen Fluid-Mix. Wenn alles andere versagt
      unterdrück mal allen "Schnickschnack" und benutze nur Luft (pre-defined)
    > Du hast den result resolution level auf "1" stehen.
      Evtl. versucht der Solver vergeblich, Deine zahlreichen boundaries und goals
      unter einen Hut zu bringen.
      Es hat seine Gründe, daß in der RRL-Skala es ab Level 3 grün wird.
      Sollten bei Deiner Simulation dann die Zahl der Zellen zu groß werden
      könntest Du evtl. Fluidraum-Symmetrie ausnutzen.
      Dazu per Hand die Koordinaten der Computional Domain korrigieren, dass Sie nur
      noch die Hälfte oder ein Viertel überdeckt und dann auf die entsprenden Flächen
      die Definition "Symmetry" geben.

Das wären so mal meine ersten Ansätze.
Hoffe, es hilft mal etwas weiter ...

Roland 

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* Keymaster of the Masterkey *

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hey roland,
zu 1.)

Warnung sind z.b. "invalid goals" (obwohl kein konvergenzkriterium definiert ist) sowie "material is melting" auf grund der hohen temperatur. die invalid goals sind massenstrommessungen für das im doppelmantelwärmeübertrager strömende fluid. Die meldung kann ignoriert werden, weil manche durchläufe schon geklappt haben.

zu 2)
-hab den fluidmix auch schon mit luft ersetzt--> ging auch nicht
-ich kann die vernetzungsqualität nicht höher als 1 setzen, weil sonst die fehlermeldug "couldn't allocate enough memory" kommt (hatte auch schon die festplatte defragmentiert um den von windows angelegten speicher zu defragmentieren
-die computional domain kann ich leider nicht reduzieren, da die kammer nicht rotationssymmetrisch ist. eine 2d berechnung geht auf grund der geometrie sowie der unsymmetrischen strömung auch nicht

Meine Vermutung ist -wie du schon sagtest- eine falsche materialdefinition. Wobei ich nur einzelne Werte von schon vorhandenen Materialien (z.B. Quarzglas) abgeändert habe.

Noch ne andere Frage: Kann es sein, dass durch die groben Zeitschritte die Simulation zu einem anderen Ergebnis kommt, als wenn ich die Zeitschritte automatisch vorgeben würde? Wie groß wäre dann der Fehler bzw. ist dieser zu vernachlässigen?

Danke dir für deine Antworten!

lg Frank

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Zitat:

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Original erstellt von enzymlefax:
hey roland,
zu 1.)

Warnung sind z.b. "invalid goals" (obwohl kein konvergenzkriterium definiert ist) sowie "material is melting" auf grund der hohen temperatur. die invalid goals sind massenstrommessungen für das im doppelmantelwärmeübertrager strömende fluid. Die meldung kann ignoriert werden, weil manche durchläufe schon geklappt haben.

zu 2)
-hab den fluidmix auch schon mit luft ersetzt--> ging auch nicht
-ich kann die vernetzungsqualität nicht höher als 1 setzen, weil sonst die fehlermeldug "couldn't allocate enough memory" kommt (hatte auch schon die festplatte defragmentiert um den von windows angelegten speicher zu defragmentieren
-die computional domain kann ich leider nicht reduzieren, da die kammer nicht rotationssymmetrisch ist. eine 2d berechnung geht auf grund der geometrie sowie der unsymmetrischen strömung auch nicht

Meine Vermutung ist -wie du schon sagtest- eine falsche materialdefinition. Wobei ich nur einzelne Werte von schon vorhandenen Materialien (z.B. Quarzglas) abgeändert habe.

Noch ne andere Frage: Kann es sein, dass durch die groben Zeitschritte die Simulation zu einem anderen Ergebnis kommt, als wenn ich die Zeitschritte automatisch vorgeben würde? Wie groß wäre dann der Fehler bzw. ist dieser zu vernachlässigen?

Danke dir für deine Antworten!

lg Frank

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Moin Frank,

zu große Zeitschritte können zu undefinierten Zuständen führen, wenn - bildlich gesprochen - eine Störung eine Zelle durcheilt hat, bevor sie in dieser rechnerisch verarbeitet wurde.

Fehler ähnlich wie Deine hatte ich aber in einem anderen Zusammenhang: nämlich immer dann, wenn an einen Isolator oder das Ende der Computational Domain ein Fluidvolumen angrenzte, das nicht hinreichend hoch aufgelöst war. Dann gab's manchmal unverständliche Fehlermeldungen, oder die Rechnung (stationär) konvergierte zunächst, bis irgendwann ein Wert - Druck oder Temperatur - nach oben oder unten wegschoß.

HTH

Ron

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