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Guten Morgen Forum,

Ich sitze gerade an meienr Projektarbeit zur Strömungssimumation.
Und bin gerade an der Simulation mit SolidWorks FloXpress.
Wie sieht es den mit dem großen Bruder Flow simulation aus?
Hat jemand von euch damit erfahrung? Ich bin dabei verschiedene Methoden mit Hilfe von Prüfstrecken zu verifizieren, welche ich mit einem Druckunterschied von einem bar belaste und dann den Volumenstrom Messe. Ist das so in F.S. möglich? Kann ich mir den Volumenstrom an einer Stelle anzeigen lassen, oder muss ich ihn wie bei Xpress selbst berechnen?

Vielen Dank schon man im Voraus,

Kibabu

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kein Problem in der Vollversion:
Körper/Deckel z.B. an gewünschter Stelle im "Strömungskanal" definieren, bei der Komponentenstuerung deaktivieren, Fläche des Deckels kann als Zieldefinition oder auch als Oberflächenparameter für den Volumenstrom verwendet werden
Gruß, tcj

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Hallo.

Genau so wie tcj es beschrieben hat simuliere ich auch die KV-Werte
unserer Ventile.
Diese können auch dann an unserem Prüfstand gemessen werden.

Evtl. je nach Ventil wende ich noch kleine Tricks an wie z.B. Ausnutzung der Fluidraum-Symmetrie
[In Flowsimulation kann man den Berechnungsraum manuell korrigieren und dann sagen, welche der
Begrenzungsflächen eine Symmetriefläche sein soll (geht auch bei mehreren Flächen)].

Roland 

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3 Gründe für 3 Gründe:
1. Listen sind super.
2. Zwei Gründe sind zu wenig.
3. Vier Gründe sind zu viel.
4. Man lernt dabei zählen.

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Hey ihr,
Danke für eure Antwort und sorry  für meine verspätete 
Ich hab jetzt endlich Solid Works Flow Simulation!
Und auch ein paar Fragen...
Ich hab keinen Prüfkörper real getestet unter folgenden Bedingungen;
Eingangsdruck 6bar liegen am Prüfkörper an dann kommt der Volumenstrommesser und dann wird auf 5 bar gedrosselt. Also die Lage des Volumenstrommessers ist ja wohl egal... Durch das System läuft normale Druckluft.
Jetzt habe ich selbigen Körper als Modell in SW simuliert.
Als Randbedingungen hab ich 6bar Eingangsruck und 5bar Ausgangsruck angegeben. Muss ich bei den Anfangsbedingungen auch schon die 6bar angeben?
Ich bin verwirrt... den ich komm auf ein anderes Ergebnis als bei der realen Messung...   

Viele Grüße Timo

[Diese Nachricht wurde von Kibabu am 10. Jul. 2013 editiert.]

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Hallo Kibabu.

Die Anfangsbedingungen haben mit Deiner Simulation nichts zu tun.
Du hast die Drücke statisch gemessen und auch statisch definiert ?

Beim Anfangsnetz gehe ich immer nach Möglichkeit auf Level 4 (hat schon seinen
Grund warum die Skala ab Level 3 grün ist).
Im Wizard setze ich auch immer den Haken bei "erweiterte Verfeinerung enger Kanäle".
Bei Geometriesprüngen macht das sehr viel aus ...
Dann messe ich auch gerne den engsten Spalt im Modell und gebe mindestens den
halben (evtl. sogar gedrittelten) Wert im Wizard bei "manuelle Angabe des kleinsten
Spaltmaßes an).

Dann schaue ich zu, daß im Idealfall nach der Vernetzung die Summe der Fluid- und
partial cells wenn möglich über 300.000 liegt und dann sind meine Erfahrungen
so daß ich sehr häufig bis zu 5% genau den Wert treffe, der dann am Prüfstand gemessen wird ...

Noch was:
Du hast berücksichtigt, daß die Luft kompressibel ist ?
Was Du misst sind BETRIEBSBEDINGUNGEN (oder berücksichtigt das Dein
Volumenzähler ?), daher geht man bei kompressiblen Medien eigentlich gerne
wenn möglich eher auf den Massenstrom.
Und bei der Temperatur solltest Du mindestens die Änderung auf Mediumstemperatur
(also eventuell Raumtemperatur ?) berücksichtigen.

Schau Dir am besten mal im Handbuch ein paar Beispiele an, und mache mal die Übungen,
die für Dich relevant sind, dann bekommst Du mal ein erstes Gefühl für Vorgehensweise
und Funktionsweise des Programmes.

Roland 

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Hallo Roland,

Also kann ich die Anfangsbedingungen so lassen wie sie sind, das verstehe ich so richtig?
Ja gut statisch ist es ja in dem Sinne nicht, da die Druckluft da ja durchpfeift. Der Aufbau ist wie schon beschrieben einfach mit Zuluft auf 6 bar gedrosselt und Abluft auf 5bar gedrosselt, so sieht es die ISO 6358 vor.
Bei der Simulation hab ich dann mit Totaldruck 6bar und 5bar gearbeitet als Randbedingungen…
Die Stufe vier hatte ich vorher schon;-) Macht das mit dem kleinsten Spalt Sinn? Ich hab meistens Bohrungen in meinem System von ca. 4mm Durchmesser, der daraus folgende Querschnitt ist meist konstant durch das gesamte Objekt.
Die Temperaturänderung kenne ich ja nicht, daher hatte ich bei den Randbedingungen diese immer gleich gelassen auf Raumtemp. 294K.
Das Ziel ist natürlich ein Oberflächenziel auf derselben Fläche wie die Ausgangsrandbedingung.
Naja ich denke mal dass der Durchflusszähler das berücksichtige, er ist von der Firma FESTO, nähere Infos werde ich mal einholen;-)
In welchem Handbuch find ich den Beispiele? In meinem SolidWorks integriertem Handbuch gibt es nichts, bzw bei den Tutorials… nur zum FloXpress

Vielen Dank und  Grüße

Timo

edit: Ich lieg mit Partiellen und Fluidzellen jeweils bei ca. 42000... schraube ich das über das genauigkeitslevel vom Anfang nach oben?

[Diese Nachricht wurde von Kibabu am 10. Jul. 2013 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von Kibabu am 11. Jul. 2013 editiert.]

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Hallo Timo.

Schön der Reihe nach.

1.) Handbücher/Tutorials - Flow Simulation Hilfe
> stelle sicher, daß unter Zusatzanwendungen "Flow Simulation" angehakt ist
> es sollte ein Flow-Projekt offen sein
> jetzt auf "Hilfe" > "Solidworks Simulation" klicken und dann hast Du drei Hilfe-Punkte
  zur Verfügung, unter anderem das Tutorial mit Beispiel-Simulationen

2.) Bei meiner Installation befinden sich im Verzeichnis
C:\Program Files\SolidWorks\SolidWorks_2012\SolidWorks Flow Simulation\lang\German\docs
drei PDF-Dateien mit den Namen
- "solvingengineeringproblems.pdf"
- "technicalreference.pdf"
- "tutorial.pdf" (das müßte das sein, was auch unter der Hilfe kommt)
Möglicherweise heißt bei Dir der Verzeichnisbaum etwas anders.
Notfalls mit dem Windows-Explorer nach den PDF's suchen.

3.)

Zitat:

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Original erstellt von Kibabu:

Also kann ich die Anfangsbedingungen so lassen wie sie sind, das verstehe ich so richtig?

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Ja, würde ich auf die Schnelle so behaupten ...

Zitat:

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Ja gut statisch ist es ja in dem Sinne nicht, da die Druckluft da ja durchpfeift. Der Aufbau ist wie schon beschrieben einfach mit Zuluft auf 6 bar gedrosselt und Abluft auf 5bar gedrosselt, so sieht es die ISO 6358 vor.
Bei der Simulation hab ich dann mit Totaldruck 6bar und 5bar gearbeitet als Randbedingungen…

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Die Bezeichnung "statisch" bedeutet hier NICHT "ohne Bewegung".
Sie ist zugegeben unglücklich gewählt.
Schau Dir im Handbuch/Hilfe an, wie die Drücke in FlowSimulation definiert sind und
wie ihr Die Drücke gemessen habt.
Ich bin sicher, ihr habt den Druck im Rohr gemessen, das wäre dann nach Definition von Flow "static pressure"
also "statischer Druck".

Zitat:

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Die Stufe vier hatte ich vorher schon;-) Macht das mit dem kleinsten Spalt Sinn? Ich hab meistens Bohrungen in meinem System von ca. 4mm Durchmesser, der daraus folgende Querschnitt ist meist konstant durch das gesamte Objekt.
...
Ich lieg mit Partiellen und Fluidzellen jeweils bei ca. 42000... schraube ich das über das genauigkeitslevel vom Anfang nach oben?

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Also ...
Anfangslevel (ich glaub bis Level 4 hoch) definiert die Feinheit des Netzes "global".
Höhere Levels beeinflussen glaub ich nur die Art, wie sich das Konvergenzkriterium berechnet.
Ich glaub, das steht nirgendwo, das sind nur so meine Beobachtungen im Laufe von 10 Jahren FlowSimulation.

Die Angabe des kleinsten Spaltmaßes zwingt Flow dazu, "sehr genau" bei den Spalten hinzuschauen,
alles Feinere wird beim Vernetzen ignoriert.

Und der Haken bei "erweiterte Verfeinerung enger Kanäle" bewirkt dann, daß, der Übergang vom
großen Querschnitt zum Spalt nicht zu abrupt ist.

Evtl. kannst Du Dich auch mal mit der Möglichkeit beschäftigen, die Fluidraum-Symmetrie (falls
vorhanden) auszunutzen.

Roland 

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Hey Roland,

danke für die Tipps.
Ja dann wird es wohl der statische Druck sein..;-)
Mal schauen heute bekomme ich voraussichtlich meine Prüfkörper mit einfachen strecken und kann dann hier mal reale Werte und simulierte Werte vergleichen… weil bei meinen komplexeren Strecken passt das bisher gar nicht zusammen, warum auch immer. 

Grüße Timo

edit:
Ist es normal dass mein Wert im Solver, Zieldarstellung für z.B. den Volumenstrom am Ausgang negativ ist? Die Lösung ist ja der Aktuelle Wert, dieser ist beim Eingangsvolumenstrom positiv, beim ausgang negativ...

[Diese Nachricht wurde von Kibabu am 11. Jul. 2013 editiert.]

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Hallo Roland,

heute hatte ich die Gelegenheit die Messungen an meinen vier Prüfstrecken durchzuführen. Und keine davon stimmt mit meinen Simulation überein. nichteinmal der Volumenstrom einer 80 mm langen Bohrung mit Durchmesser 4mm... Simuliert bin ich bei 133 l/min, beim realen Versuch komm ich weit darüber raus, so dass unser Durchflussmesser nicht mehr mitspielen würde!

Ich benötige echt dringend Hilfe..:-(
bei einer komplexeren Strecke ermittele ich im Versuch 232 l/min und in der simulation stoße ich auf 61 l/min

Verzweifelte Grüße

Timo

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Hallo Timo,

könnte es sein, daß Dein Meßgerät Normliter anzeigt, Du die Simulationsdaten aber im Betriebszustand ausliest (oder umgekehrt)?#

Über die weitere Fehlerquelle statischer Druck/Gesamtdruck hat sich Roland ja schon ausgelassen.

Noch eine weitere mögliche Fehlerquelle: Wenn Deine Bohrung einen scharfkantigen Einlaß hat, dann genügt es nicht, den Bereich hinter der Verjüngung mit 4...5 Zellen über den Querschnitt aufzulösen (Empfehlung FWX), weil sich der Strahl dort je nach Geometrie bis auf die Hälfte des Bohrungsquerschnitts einschnüren kann. Dort können sich ausgeprägte Rückstromzonen ausbilden. Um die auch nur halbwegs realistisch aufzulösen, benötigst Du in diesem Bereich wenigstens 30...40 Zellen über den Gesamtquerschnitt gerechnet. In solchen Zonen mußt Du die Vernetzung manuell steuern.

Gruß

Ron

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Hey Ron,

danke für dein Interesse an meinem Problem;-)

Also als Messgerät benutze ich einen Durchflussmesser von Festo, meiner Information nach misst er nicht in Normliter. Beim Simulieren weis ich gar nicht wie ich den in Normzustand simulieren bzw. ausgeben lassen sollte?
Simuliert wird wie auch geprüft mit 6bar Eingangsdruck und diese auf 5 bar nach dem Ausgang gedrosselt(hier kommt dann der Durchflussmesser), daher statisch wenn ich mich nicht täusche!
Wie definierst du einen scharfkantigen Einlass? Der Einlass ist logischerweise scharfkantig, jedoch liegt ja darauf noch der Deckel und auch beim Anzeigen der Strömungslinien ist keine Einschnürung zu sehen oder gar eine Verwirbelung…

Gibt es noch andere Möglichkeiten:P Ich denke bei einer geraden Bohrung kann doch nicht so viel schief gehen?

Viele Grüße

Timo

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Borda-Muendung.jpg

Moin,

laß am besten mal Onkel Gockel nach dem Begriff "Borda-Mündung" fahnden und lies Dich in das Thema ein.

Daß beim Anzeigen der Stromlinien keine Rückströmung angezeigt wird, wenn der Bereich geometrisch gar nicht aufgelöst wurde, ist irgendwie klar, oder?

Gruß

Ron

[Diese Nachricht wurde von reflow am 15. Jul. 2013 editiert.]

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CAD.PNG

Hey Ron,

diese Art der Strömung liegt bei mir nicht vor;-)
Ich habe mal ein Bild vom Körper angehängt.
Die Abmessungen sind 80mm x 100mm zur verdeutlichung 

Hier wäre dann noch der Link zum Aufbau bei der Prüfung im Versuch!

http://2009.oc.smc-cee.com/si/pdf/SMC_Lehrgang_3.pdf

Der Aufbau erfolgte wie auf Seite 8;-)

schönen Abend euch noch,

viele Grüße Timo

[Diese Nachricht wurde von Kibabu am 15. Jul. 2013 editiert.]

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Hallo Timo.

Kommt Dein Durchflussmesser vor oder nach der Drosselstelle ?
> vor der Drosselstelle gehören die 5 bar dazu.
  Dann könntest Du entweder zwei Drücke vorgeben und den Volumenstrom bei den 5 bar simulieren
  oder P1 und den Volumenstrom nach der Meßstrecke vorgeben und den Druck nach der Meßstrecke
  simulieren lassen
> nach der Drosselstelle gehört ein Druck dazu, der sicherlich NICHT 5 bar beträgt (und Du hättest
  auch noch die Drosselung vernachlässigt)
> falls Du Druck und Volumenstrom an einer Stelle kennst rechne mal mit Raumtemperatur auf den
  Massenstrom zurück und versuch mal damit Dein Glück.

Roland 

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3 Gründe für 3 Gründe:
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Mahlzeit Roland,

Mein Aufbau ist Folgender:
Druckluftquelle auf 6bar – Prüfkörper – Manometer(5bar) – Drossel – Durchflussmesser
Zum Spaß hatte ich mal den Durchflussmesser nach den Prüfkörper gesetzt, dabei kam ich auf die selben Ergebnisse, was mich ein wenig verwundert hatte….
Ist es möglich, dass ich eine Dritte Oberfläche z.B. in die mitte eines Rohres konstruiere und dort nur den Volumenstrom als Oberflächenziel definiere? Sprich ich pack da nur eine Skizze hin, oder?
Ich denk wenn ich den Volumenstrom an der Stelle haben möchte wo ich ihn habe, bräuchte Ich einmal einen Eingansdruck von 6bar einen zweiten am Ende der Strecke von 5bar und hinter diesem bräuchte ich eine mit 1bar Umgebung und hier könnte ich ja auch dazwischen, wie ich es im Versuch mache den Volumenstrom ermitteln… Ein wenig Konfus glaub ich…

Ich habe jetzt mal über das Fluid Wasser und von 2bar statisch auf 1bar statisch sowohl mit FloXpress als auch mit Flow Simulation mir die Geschwindigkeiten an den Enden ermittelt. Hierrüber den Kv-Wert der Strecken bestimmt. Diesen hab ich dann auf einen Volumenstrom in Wasser umgerechnet mit verschiedenen Drücken. Diese treffen alle auf eine Genauigkeit von +/-  6% zu, was für mich in Ordnung ist! Jedoch bin ich mir nicht ganz sicher ob das so Ok ist. Und zudem würde Ich gerne den Volumenstrom simulieren und nicht den Umweg über einen Kv oder Zetta Wert gehen.
Ich hab die Strecken auch auf Eingangsruck von 3,2 und 1 bar auf jeweils Umgenung getestet. Die Werte kann ich ja ganz einfach simulieren mit einem Statischen druck von jeweils 3,2 oder 1 bar und 1 bar Umgebungsdruck. Differenz hier um die 4%...

Das wäre es dann erst mal von meiner Seite… Langsam finde ich gefallen am Simulieren;-)

Viele Grüße

Timo

Edit:

Ich bemerkte gerade, Ich habe ein Bauteil, welches ich von Wasser mit dp=1bar durchströmen lasse, dabei bleibt Volumenstrom und Dichte konstant bei Ein- und Austritt, auch habe ich die selben Flächen. Jedoch ändert sich die geschwindigkeit von Eingang 1,97m/s auf Ausgang 2,90m/s.... gibt es hierfüh eine erklärung?

Schönen Feierabend euch:-)

[Diese Nachricht wurde von Kibabu am 16. Jul. 2013 editiert.]

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Morgen,

kann mir niemand Helfen?
Wie könnte ich eine Simulation des Aufbaues nach ISO 6258 im Flow Simulation hinbekommen, um den Volumenstrom zu ermitteln wie nach Norm, sprich nach der Drosselstelle...

Grüße Timo

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Zitat:

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Original erstellt von Kibabu:

Zum Spaß hatte ich mal den Durchflussmesser nach den Prüfkörper gesetzt, dabei kam ich auf die selben Ergebnisse, was mich ein wenig verwundert hatte….

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Das sieht doch sehhhr danach aus, als ob Dein Durchflußmesser auf Normbedingungen kalibriert wäre - was ja durchaus sinnvoll und auch üblich ist. 1 m^3 vor der Drosselstelle wird dann nach der Drosselstelle ebenfalls als 1 m^3 angezeigt.

FWX hingegen liefert standardmäßig Volumenströme bei Betriebsbedingungen. Bei Gasen also: 1m^3 bei 2 bar abs. entspricht also 2 m^3 bei 1 bar abs.

Flüssigkeiten sind hingegen inkompressibel, da bleibt das Volumen natürlich gleich.

Solange Du nicht sicher weißt, was Deine Meßmittel denn ganau anzeigen, ist alles weitere Kaffeesatzleserei.

Gruß

Ron

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Hey Ron,

Bei dem verwendeten Durchflusssensor, handelt es sich um den FESTO SFAB-200U-WQ8-2SA-M12.
Ich habe gerade nochmal die Betriebsanleitung ausgiebig studiert und ja es handelt sich um Normbedingungen. Der SFAB ist nach DIN 1343 auf Normbedingungen kalibriert und zeigt den Volumenstrom in Normbedingungen an.

Was heißt das nun genau für mich und meine Simulation?

Viele Grüße Timo

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http://de.wikipedia.org/wiki/Normkubikmeter

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Hallo Timo.

Thermodynamik 1. Semester.

> Idealerweise kennen wir an der Stelle, wo Du P2 (also Deine 5 bar) gemessen hast auch die Temperatur.
> Falls nicht nehmen wir mal Raumtemperatur an
> nun rechnen wir den Volumentrom unter Normbedingungen auf Betriebsbedingungen (also für
  Deine 5 bar) um. EINHEITEN BEACHTEN!
  Quelle: Saacke Formelsammlung
> Nun setzen wir als Randbedingungen in FlowSimulation Deine Drücke P1 = 6 bar (statisch)
  und P2 = 5 bar (statisch) ein.
> Nun setzen wir als Oberflächenziel "Volumenstrom" an (an der P2-Stelle)
> Simulation los ...
> es muß in etwa der errechnete Wert rauskommen, sonst ist was faul im Staate Dänemark
> der Wert, der rauskommt, ist übrigens per Definition (von FlowSimulation) negativ, das
  ist so gem. Handbuch richtig ...
> Gegenprobe unter Flowsimulation
> P1 (6 bar statisch) als Randbedingung definieren
> AUSLASSVOLUMENSTROM in Höhe des oben errechneten Wertes an der "P2-Stelle" als
  Randbedingung definieren
> Den Druck als Ziel definieren
> Simulation los ...

[Wie ich oben schon schrieb. Umrechnungen auf Betriebsbedingungen sind mit ein Grund,
das man bei kompressiblen Medien gerne falls machbar den MASSENSTROM nimmt]

Roland 

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Guten Morgen Ron, Guten Morgen Roland,

Vielen Dank euch beiden. Jetzt sieht die Welt schon anderst aus. Es Funktioniert jetzt endlich und passt auch ziemlich gut.
Vielen Dank euch beiden für die fortschreitende extrem gute und nette Hilfe.
Und wieder einmal habe ich gelernt, man darf alle Gesetzt brechen ohne bestraft zu werden, ausser die der Physik( oder Thermodynamik;-) )

Viele Grüße

Timo

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