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Hallo,

versuche mich gerade an inkompressibler Stroemungsrechnung mit Fluent 6.1. Moechte die Lavalduese modelieren. Habe allerdings keinen Erfolg, falls ich den Ausgangsdruck veraendere. Falls Schocks vorliegen, konvergiert mir die Loesung nicht. Kann mir jemand mal ein paar Tips geben, wie ich die Loesung zur Konvergenz bekomme. Benutze coupled Solver, implicit, axsymetrisches Modell, nonviscid. Habe Ausserdem auch versucht ein sich erweiterndes Rohr mit Gas durchstroemen zu lassen, ohne Erfolg, Residuen schiessen jedesmal ins unermaessliche.

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BF

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Hallo Benny
Die Numerik (Solvereinstellung coupled) scheint mir soweit okay. Eine sehr wichtige Stellschraube zur Erzielung von Konvergenz ist die CFL-Zahl. Mit welcher CFl-Zahl rechnest Du?
Weiterhin würde ich unbedingt versuchen zu vermeiden, daß Stöße im Austrittsbereich (z.B pressure-outlet) vorliegen.
Weiterhin ist es häufig schwieriger die reibungsfreien Euler-Gleichungen zu lösen als eine viskose Strömung, da die Viskosität dämpft und das wirkt stabilisierend. Ich würde daher die nonviscid-Einstellung nochmal überdenken.

Gruss

U. Heck

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Dr.-Ing. Ulrich Heck
ulrich_heck@dhcae.de
http://www.dhcae.de

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Hallo,
Die CFL Zahl ist auf 5 gestetzt. Ich hoffe dies ist die Nummer in Solve->Controls->Solution? Falls nicht, wo finde ich diese CFL Zahl. Mein exaktes Problem ist, dass ich Rechnungen fuer ein Experiment machen muss. Wir haben einen Druck von 40mbar am Eingangsbereich einer Nozzle. Der Druck in der Kammer in der der Gas jet ausstroemmt is ca. 1E-3 mbar. Meine Aufgabe ist, den Gasfluss in der Nozzle und den GAsjet zu berechnen, inklusive der Schocks. Es soll ein Diagramm erstellt werden indem der Massenfluss in Abhaengigkeit des Drucks der 2. Kammer dargestellt wird. Ausserdem sind wir in der geometrischen Beschaffenheit des Strahls in Abhaengigkeit des Drucks der 2. Kammer interessiert.
Ich weis leider nicht wie ich vorgehen soll. Wenn ich nur den NozzleBereich in Abhaengigkeit verschiedener Nozzelenddruecke ohne jet modellieren moechte bekomme ich im Fall eines nichtisentropen Fluss keine konvergenz der Loesung.

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BF

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Hallo Benny

ich würde versuchen die Kammer als unstetige Querschnittserweiterung an die Düse axialsymmetrisch abzubilden. Koennte mir vorstellen, das es Konvergenzprobleme gibt, wenn Schocks im outlet vorliegen. Somit sollte der Kammerauslass so gross sein, dass Unterschall auftritt. Im Prinzip sieht das nach einem instationären Problem aus, wenn die Kammer geschlossen ist und der Druck dort ansteigt. Ich würde versuchen erst das stationäre Problem zu lösen. CFL-zahl scheint okay.

Gruss

U. Heck

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Dr.-Ing. Ulrich Heck
ulrich_heck@dhcae.de
http://www.dhcae.de

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Hallo,

habe an den Nozzlebereich eine weitere Kammer angefuegt. Habe mich an der Diskussion ueber Freistrahlberechnung orientiert. Erziele trotz verschiedener Einstellungen kein konvergentes Ergebnis. Muss die CFD Zahl auf bis zu 0.1 setzen um eine Idee der Loesung zu erziehlen. Da ich mit Sicherheit Schocks im Austrittbereich habe und diese auch darstellen muss braeuchte ich einen guten Tip wie ich evtl. die Schocks gut berechnen kann. Habe auch versucht das Gitter sehr fein zu machen und mit Gitteradaption zu arbeiten aber erfolglos. Hat jemand eine Idee ob ich evtl. einen anderen Solver oder spez. under-relaxation Faktoren oder CFD Zahlen oder spezielle Gitteradaptionen verwenden soll?

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BF

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Hallo Benny,

rechnest Du inkompressibel? Dann kannst Du die Schocks nicht rechnen, da diese ja auf der Kompressibilität des Gases beruhen (Verdichtungsstoß). Stell bei den Materials die Berechnung der Dichte auf ideales Gas um und probiers nochmal!

Gruß Sibylle

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Ja, ich rechne kompressibel. Ich habe ja schliesslich eine Sonic oder Supersonic jet und die Dichteschwnakungen sind nicht zu vernachlaessingen.

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BF

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Sorry, oben hast Du geschrieben, dass Du inkompressibel rechnest, deshalb wollt ich nochmal nachhaken!
Hast Du schon versucht, den Fall zunächst segregated anzurechnen und das Ergebnis als Startlösung für den coupled solver zu verwenden?

Gruß Sibylle

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Hallo,

vielleicht hat sich dein Problem ja schon erledigt.
Wenn nicht dann probier doch mal die Geschwindigkeit beim Initieren der Lösung herabzusetzten z.B. 10m/s, bei mir hats dann funktioniert. Wenn Du die Geschwindigkeit verwendest die Fluent abschätzt wird sie für das gesamte Gebiet verwendet und Fluent schafft es nicht diese in den Bereichen in denen die Geschwindigkeit niedrig oder null ist "wegzurechnen". Das kannst Du beobachten wenn du dir die Geschwindigkeiten während der Iteration ansiehst.
Wenn du dich an die andere Diskussion gehalten hast sollte es so eigentlich klappen. Du kannst auch noch die linke Seite der 2. Kammer als pressure inlet definieren damit dort auch noch die Luft nachströmen kann.
Wenn Du das realizable k-eps Modell verwendest, kannst eine höhere CFL zahl verwenden als beim Standard, damit bekommst du schneller eine Lösung und die Ergebnisse unterscheiden sich nur sehr gering voneinander.
Ich hoffe die Antwort kam nicht zu spät!!

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