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Hallo zusammen,

bezüglich meiner Dipl. Arbeit würde ich gerne meinen Solver chtMulti noch etwas erweitern und zwar um den Wärmestrom Q welcher auch in Paraview angezeigt werden sollte.

Dazu müsste ich wohl erst eine Unterscheidung zwischen Solid und Fluid treffen. Vorab interessiert mich nur der Wärmestrom Q in den Solid Regionen welche ich Standardmäßig so erhalten müsste:

q=lambda/s/Delta_T=~lambda*dT/dx

Sehe ich das richtig?
Die Problematik die ich habe ist, dass ich nicht weiß wie ich das in den Solver implementieren kann oder wie ich die Programmierung vornehmen soll.

Wie sähe das bei den Fluid Regionen aus?

Für Hilfe wäre ich sehr dankbar.
Grüße Tobi

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hi,

schau mal in den DEBUG-Flags von chtMultiRegionFoam nach. Dort wird der Wärmstrom bei aktiviertem DEBUG ausgegeben, dort findest du dann auch die Implementierung.

neewbie

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neewbie

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Hi neebie ,

danke für die Antwort. Ich schaue mal.
Ha b dir auch ne Nachrihct geschickt.

Grüße Tobi

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Hallo zusammen,

habe die DEBUG nicht gefunden. Mir wurde jedoch von einem Mitglied im cfd-online Forum geraten einfach den heatflux zu implementieren. Er meinte ich müsste dafür lediglich ein paar Sachen anpassen:

createSolidFields.H  habe ich folgendes eingefügt:

Code:

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        Info<< " Adding to fluxs\n" << endl;
        fluxs.set
        (
            i,
            new volScalarField
            (
                IOobject
                (
                    "flux",
                    runTime.timeName(),
                    solidRegions[i],
                    IOobject::MUST_READ,
                    IOobject::AUTO_WRITE
                ),
                solidRegions[i]
            )
        );

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Funktioniert, da er die Datei flux im Ordner /0 nach dem kompilieren haben will.

setRegionSolidFields.H

Code:

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    volScalarField& flux = fluxs[i];

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solveSolid.H sollte ich dann noch die Gleichung flux = grad (kappa, T) implementieren

Code:

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    for (int nonOrth=0; nonOrth<=nNonOrthCorr; nonOrth++)
    {
        fvScalarMatrix tEqn
        (
            -fvm::laplacian(K, T)
        );
        tEqn.relax();
        eqnResidual = tEqn.solve().initialResidual();
        maxResidual = max(eqnResidual, maxResidual);

    // solving heatflux
    fvScalarMatrix fluxEqn
        (
          //-fvm::laplacian(K, T)
           fvc::grad(K, T)
        );

        fluxEqn.relax();
        eqnResidual = fluxEqn.solve().initialResidual();
        maxResidual = max(eqnResidual, maxResidual);
    }

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Damit bekomm ich einen Fehler beim kompilieren. Ersetze ich jedoch  fvc::grad(K, T); mit  -fvm::laplacian(K, T) geht es. Im UserGuide habe ich nichts passendes gefunden. Mir ist die Semantik noch nicht ganz klar. Sprich wie ich die Gesetze in OpenFoam einbinde.

Ich find auch nirgends die Beschreibung über fvm / fvc
Ist warscheinlich banaler als ich denke.
Danke schonmal im voraus.

Grüße Tobi

[Diese Nachricht wurde von Shor-ty am 18. Jan. 2011 editiert.]

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hi,
also wenn du fvm::laplacian(K,T)  für den Flux machst, dann rechnest du 2x das Gleiche; nämlich eine handelsübliche Wärmeleitungsgleichung div(K grad (T)).
fvm: FinteVolumeMatrix --> zu deutsch: iteriere bitte über die entstehende Matrix bis du einen guten Lösungsvektor bekommen hast
fvc:: FinteVolumeCalculus --> zu deutsch: berechne bitte folgendes auf den Gitterpunkten.

ein Wärmestrom Q=q/A und q=-K*grad(T) --> je größer die Änderung der Temperatur (grad(T) umso größer ist die Wärmestromdichte q und je nach Stoff (K)
in OF hieße das dann: berechne fvc::K*grad(T) wobei T jetzt die Werte der Interfaces sein müssen. puh ....

Müsste man für den Transport ÜBER die Grenzen nicht reine Leitung nehmen anstelle von div(K grad(T)), was ja wieder mein Wärmestrom wäre...hmmm.... deswegen verstehe ich den Weg über fvm::laplacian(k,T) nicht. 

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neewbie

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Ts[i].boundaryField()[patchNumber]-Tf[i].boundaryField()[patchNumber] für dT??

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neewbie

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habŽs gefunden:
schau mal in solidWallMixedTemperatureCoupledFvPatchScalarField.C // 224

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neewbie

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Zitat:

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Original erstellt von neewbie:
hi,
also wenn du fvm::laplacian(K,T)  für den Flux machst, dann rechnest du 2x das Gleiche; nämlich eine handelsübliche Wärmeleitungsgleichung div(K grad (T)).

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das weiß ich auch ;)
ich wollte nur damit sicher gehen, ob meine restlichen Änderungen in den Dateien in Ordnung sind und er mir das kompiliert.
Sicher ist das nicht das was ich brauche. Damit habe ich nur getestet, ob ich meine Formulierung mit fvm::grad(K, T) falsch hab oder nicht

Zitat:

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fvm: FinteVolumeMatrix --> zu deutsch: iteriere bitte über die entstehende Matrix bis du einen guten Lösungsvektor bekommen hast
fvc:: FinteVolumeCalculus --> zu deutsch: berechne bitte folgendes auf den Gitterpunkten.

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Danke

Zitat:

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ein Wärmestrom Q=q/A und q=-K*grad(T) --> je größer die Änderung der Temperatur (grad(T) umso größer ist die Wärmestromdichte q und je nach Stoff (K)
in OF hieße das dann: berechne fvc::K*grad(T) wobei T jetzt die Werte der Interfaces sein müssen.

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genau  Q = lambda / s * A * dT  = k * A * dT und q = Q/A. Also  q = K * dT bzw. q = K * grad(T).

Zitat:

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Müsste man für den Transport ÜBER die Grenzen nicht reine Leitung nehmen anstelle von div(K grad(T)), was ja wieder mein Wärmestrom wäre...hmmm.... deswegen verstehe ich den Weg über fvm::laplacian(k,T) nicht.  

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Wie gesagt ;) das fvm::laplacian(k,T) war nur wegen meiner Kompilierung gedacht. Ob es funktioniert oder nicht.

Zitat:

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habŽs gefunden:
schau mal in solidWallMixedTemperatureCoupledFvPatchScalarField.C // 224

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Ich werd mal schauen was hierzu steht. Danke.

Und noch zu dem Code

Code:

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fvScalarMatrix fluxEqn
        (
         
          fvc::grad(K, T)
        );

        fluxEqn.relax();
        eqnResidual = fluxEqn.solve().initialResidual();
        maxResidual = max(eqnResidual, maxResidual);

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Müsste dann hier fvc::K*grad(T) stehen?

Tobi

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Du meinst diesen Codeabschnitt:

Code:

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    if (debug)
    {
        scalar Q = gSum(K()*patch().magSf()*snGrad());

        Info<< patch().boundaryMesh().mesh().name() << ':'
            << patch().name() << ':'
            << this->dimensionedInternalField().name() << " <- "
            << nbrMesh.name() << ':'
            << nbrPatch.name() << ':'
            << this->dimensionedInternalField().name() << " :"
            << " heat[W]:" << Q
            << " walltemperature "
            << " min:" << gMin(*this)
            << " max:" << gMax(*this)
            << " avg:" << gAverage(*this)
            << endl;
    }

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Lässt mich darauf schließen, dass Debug ne Variable ist oder?
Wie aktiviere ich das ? Wie gesagt ich bin noch nicht so vertraut mit
objekt orientierter Programmierung.

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ja Debug ist eine Variable oder vielmehr ein Schalter den man ~/etc/controlDict für beliebige Dinge setzen kann.
Danach muss der entsprechende Quellcode neu kompiliert werden!!!

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neewbie

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Exakt.
Sieht das schon anderst aus 
Danke für die Info. Sehr hilfreich.

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Nur noch ne Frage.

Die Berechnung der Heatflux ist nur im chtMultiRegionFoam implementiert.
Kann ich die ohne Änderung in den SimpleFoam implementieren?

Das wirds nicht so einfach sein oder?

Grüße Tobi

[Diese Nachricht wurde von Shor-ty am 18. Jan. 2011 editiert.]

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ja vermutlich schon. eigentlich ist es in der RB implementiert. sollte schon gehen, schau einfach genau wie die Felder initialisiert werden. Ansonsten könnte man eventuell auch mit einem leeren Patch arbeiten und dann eine Art pseudo-Kopplung aufsetzen.

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neewbie

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Ist das hier noch aktuell?
Hast du dir mal wallHeatFlux angeschaut?

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neewbie

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Aktuell ist es schon noch - ja ...

wallHeatFlux - meinst du solidWallHeatFlux ?

Hab ich mal angeschaut - ich bin aber noch nicht ganz fit in OOP da muss ich mich
erst noch etwas einarbeiten.

Ich habe allerdings von einem CFD - Ingenieur einen von Ihm gemachten Solver bekommen, welcher
den Wärmestrom generiert. Vielleicht kann ich das irgendwie in meinen einbinden. Geht mit Sicherheit aber ich habe bislang noch keine Zeit gehabt es zu testen. Zudem ist das mit den MultiRegionen immer so ne Sache.

Grüße Tobi

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nein ich meinte das post-tool wallHeatFlux. Das sollte doch man doch "relativ" einfach in den Solver implementieren können. Nach jeder Iteration oder ganz am Ende ein einziges Mal ausführen.

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neewbie

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Nein habe ich noch nicht gesehen ... aber werde ich mir demnächst mal genauer anschauen ... hab grad nur etwas Stress weil ich meine Dipl. Arbeit oder Bachelorarbeit schreiben muss.

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Hallo zusammen,

ich möchte diesen Beitrag nochmal aufwärmen, da ich auch gerne den wallHeatFlux im Solver haben würde. Dann könnte ich ihn als Konvergenzkriterium während der Berechnung verwenden.

Kann mir das jemand erklären wie das genau geht? Bin in OpenFOAM und dessen Programmierung noch nicht so fit.

Vielen Dank schon einmal!

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Viele Grüße
Michael

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Da hier alles etwas verwirrend ist und auf Anfrage von Matthias ich den Solver gestern programmiert habe, kann jeder die Implementierung im simpleFoam Löser hier einsehen: http://www.holzmann-cfd.de/index.php/de/softwareentwicklung#heatSimpleFoam

Wie man leicht erkennen wird ist da nix besonderes dabei.

PS:

• fvm vs fvc bedeutet implizit vs explizit (ProgrammersGuide)
  
• es heitß fvc::grad(T) * K und nicht fvc::K*grad(T) da fvc die Klasse ist und :: der Bereichszugriffsoperator darstellt (furchtbare Übersetzung des Scopes)
  

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Viele Grüße,
Tobias Holzmann

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