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Hallo liebe Gemeinschaft! 

Ich habe nun dank eurer Hilfe meine erste OpenFoam-Rechnung mit icoFoam hinter mich gebracht und würde nun gern das Problem, nachdem ich meine Netz einmal manuell und einmal mit autoHexMesh erstellt habe, realistischer betrachten und den simpleFoam-solver verwenden.

Hierzu habe ich folgende Fragen:
1.) Woher weiß ich denn welche Dateien für mich wichtig sind? Sicher hängt es mit dem Modell zusammen, dass ich annehmen möchte oder? Wenn ich mich für das k-epsilon-Modell entscheide, brauche ich dann nur "nut" oder auch "mut"? bzw wann ist nuTilda von Interesse?

2.) Gibt es für all die verschiedenen Koeffizienten und Initialisierungswerte vernünftige Vorgaben oder muss man sich das selbst heraus finden, wann die Lösung am besten konvergiert? Da sind so viele verschiedene Parameter, dass man garnicht weiß, an welchen man drehen soll....

Entschuldigt, wenn die Fragen zu oberflächlich sind, aber ich versuche mich Stück für Stück heranzutasten!
Viele Grüße!
Phil

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Maschinenbau-Student mit Vertiefungsrichtung "Angewandte Mechanik"

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Hi Phil,
am besten du schaust in den simpleFoam tutorial case, welche Dateien nötig sind.
Ich habe immer einen tutorial-case kopiert und dann verändert. Also das Netz ausgetauscht, und die ganzen Dateien angepasst. Dadurch kann ich schonmal keine Datei vergessen. Nachteil: wenn man vergisst eine Datei anzupassen, rechnet man evtl. mit falschen Werten, falls OF keine Fehlermeldung bringt...

Soweit ich weiss, brauchst du nut für inkompressible Fälle und mut für kompressible.
Also wäre für dich nur nut von Interesse. Wie das mit nuTuilda ist, bzw. was das überhaupt ist weiss ich leider auch nicht.
Wenn du das k-Epsilon Modell verwendest, brauchst du auf jeden Fall k und epsilon 

Als Startwerte für die ganzen Parameter gibt es schon Formeln, um diese abzuschätzen. Viele sind auf cfd-online.com/Wiki recherchierbar, gerade für die Turbulenzmodelle.
Ich bin ebenfalls gerade dabei Startwerte für das k-Epsilon und k-Omega Turbulenzmodell zu errechnen, jedoch ist das mit viel schätzen verbunden...

Ansonsten gilt: try and error, soll heißen wenn eine Datei fehlt, gibt OpenFoam einen entsprechenden Fehler aus.

Grüße,
Max

[Diese Nachricht wurde von StudentMax am 27. Apr. 2010 editiert.]

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Hey Max,
dank dir vielmals! Also genau so hab ichs auch schon gemacht mit dem Tutorial... Hab mir dann da was zusammengebaut, weil es irgendwie 3 verschiedene Tutorials für simpleFoam gibt. Die Rechnung läuft auch, aber ich hab eben genau das Problem, was du beschrieben hast    
Vielleicht rechne ich mit falschen Werten.

Wenn du auch grad am abschätzen bist - welche Formeln verwendest du denn? Können wir ja mal gegenchecken! Ich hab die Formeln vom UserGuide Seite 41 verwendet. Mir stellt sich nur die Frage, was ich als "l" annehme und ob ich für k = (U'x^2 + U'y^2 + U'z^2) = (0^2 + 0^2+ (-1)^2), also die Randbedingung für die Geschwindigkeit am Einlass nehme oder ob eben zunächst isotrope Turbulenz gelten sollte und somit U'x=U'y=U'z... aber wie groß sind dann die Komponenten?
Viele Grüße!

PS: Verwendest du die R Datei im 0-Ordner für den Reynold-Stress-Tensor?
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Maschinenbau-Student mit Vertiefungsrichtung "Angewandte Mechanik"

[Diese Nachricht wurde von bephi am 27. Apr. 2010 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von bephi am 27. Apr. 2010 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von bephi am 27. Apr. 2010 editiert.]

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Hi Phil,
also k habe ich auch mit Formel [2.10] im Userguide bestimmt, mit der Annahme isotroper Turbulenz (Ux=Uy=Uz) [2.11 und 2.12]
Epsilon habe ich auch mit den Formeln aus dem Userguide bestimmt (sind die selben wie auf cfd-online.com/Wiki), unter Annahme einer turbulenten Längenskala.
(Ich empfehle dabei eine Einheitenkontrolle)
Für das k-Omega Modell habe ich die Formel von cfd-online.com genommen unter Annahme der gleichen turbulenten Längenskala wie bei Epsilon.
Ob diese Annahmen allerdings (in meinem Fall) einigermaßen vernünftig sind, muss ich erst noch prüfen.

Den Reynoldstensor habe ich belassen wie er war, da habe ich nur die Datei kopiert.

Ich habe mir alle Dateien meines cases ausgedruckt und dann Zeile für Zeile durchgeschaut, warum ich das entsprechende dort stehen habe, und Kommentare dazu geschrieben. Hat mir geholfen einiges besser zu verstehen, und Zeilen aufzuspüren die ich vergessen habe. Und alle Dateien bei denen ich mir unsicher war (z.B. eben R) habe ich mit mehreren anderen tutorials verglichen, ob die Angaben irgendwo abweichen.
Wenn das mal getan ist, kann man den eigenen case immer wieder kopieren und weiterentwickeln, ohne alles neu anpassen zu müssen, sondern eben nur an der entsprechenden Stelle eine Zeile ändern...

EDIT: habe deinen Edit gerade erst gesehen: ich habe am Einlass die mittlere Geschwindigkeit:
Uein = 0,742 m/s

Mit der Annahme isotroper Turbulenz und einer turbulenten Intensität von 5% (auch eine Annahme) ergeben sich:
U'=Ux=Uy=Uz = 0.05 * Uein = 0,0371 m/s     (dabei sind die 0.05 von den 5%)

dadurch ergibt sich k durch:
k = 3/2 * U'²  =  3/2 * (0.0371 m/s)² = 2,065*10^-3 m²/s²

Die turbulente Längenskala habe ich nach dem Rat eines Strömungsmechanikers abgeschätzt, wobei das der größe Unsicherheitsfakor bei mir ist. (bei mir ist L ~ 0.5 * Spaltbreite eines Ringspaltes)
Evtl findet sich in Fachbüchern noch was dazu, ich bin da selber noch am suchen um meine Schätzung zu begründen...
Hoffe ein bisschen geholfen zu haben

Grüße
Max

[Diese Nachricht wurde von StudentMax am 27. Apr. 2010 editiert.]

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Max, das hast du auf jeden Fall und ich sag gern nocheinmal Danke! k hatte ich ebenfalls so bestimmt und wegen der turbulenten Längenskala muss ich mich dann mal auf die Suche machen, was man da am besten annimmt!
Gruß!

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Maschinenbau-Student mit Vertiefungsrichtung "Angewandte Mechanik"

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Hallo,

als Hinweis:
nuetilda braucht man nur, wenn man mit dem Spallart-Allmaras Turb-Modell arbeitet.
R braucht man nur, wenn man mit einem Reynoldsspannungsmodell arbeitet.

nut und mut braucht man in OF 1.6. vor allem um die Wandfunktionen zu definieren.

Es gibt auch patches für k wie
  in1
    {
        type            turbulentIntensityKineticEnergyInlet;
        intensity      0.02;
        value          uniform 0.00375;
    }
oder omega:
in1
    {
        type            turbulentMixingLengthFrequencyInlet;
        mixingLength    0.04;
        k              k;
        value          uniform 2.79508497;
    }
oder epsilon:
in1
    {
    type          turbulentMixingLengthDissipationRateInlet;
    mixingLength  0.01;
    value        $internalField;
    }

Die die Eintrittswerte für die Vars nach dem turbulenten Längenmaßstab und der Turbulenzintensität berechnen.

Will man mit dem Reynolds-Spannungsmodell arbeiten, ist es am besten, man macht erste eine Berechnung mit dem k/eps/omega-Modellen und benutzt die OpenFOAM-Funktion "R", die dann die Eintrittsbedingungen für den Reynoldsspannungstensor berechnet.

Viele Grüße

Ulrich

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Hallo Ulrich,
herzlichen Dank für den Hinweis und das schafft erstmal einen guten Überblick, wann man was benutzen sollte!
Ich Frage hätte ich noch zu epsilon bzw. der turbulenten Längenskala:

epsilon lässt sich ja mit c_nu^0.75 * k^1.5 / l abschätzen. für l stoße ich aber mit der KOLMOGOROV-Länge immer auf die Formel: l = (nu^3 / epsilon)^(1/4)! Wenn jetzt aber l von epsilon abhängt und epsilon von l, dann drehe ich mich doch im kreis! oder sollte man die 2. Gleichung in die erste einsetzen und dann nach epsilon umstellen?
Viele Grüße!

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Maschinenbau-Student mit Vertiefungsrichtung "Angewandte Mechanik"

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Hallo bephi,

ich habe mal in meinen alten Unterlagen nachgeschaut und fand eine ganz gute Beschreibung und bitte korrigiert mich, wenn es falsch ist:

Zitat:

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KOLMOGOROV-Länge immer auf die Formel: l = (nu^3 / epsilon)^(1/4)

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Das beschreibt doch die kleinstmögliche Wirbelgröße l = l_k, bevor diese zerfallen (Dissipation).

Zitat:

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c_nu^0.75 * k^1.5 / l

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In dieser Formel müsstest du l_0 einsetzten. l_0 gibt Auskunft über die Größe der Wirbel am Einlass. In HVAC kannst du sagen: l_0 = 0,07 * d_hyd (Hydraulischer Durchmesser oder die Auslasshöhe, wenn Schlitzauslass).

Gruß Thomas

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