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Hallo zusammen,

ich bin derzeit dabei die freie Konvektion in einem senkrechten ebenen Spalt zu simulieren. Wie es auch in manchen numerischen Strömungsmechanischen Büchern zu finden ist. Ich hab seit vorgestern ein neues Bachelorthema das sich mit de Wärmeübertragung mit OpenFOAM beschäftigt und hab nur noch 3 Wochen Zeit... :/

Hier wollte ich noch sehr gerne die freie Konvektion mit diesem Beispiel erfassen und die Nußelt-Zahl vom VDI - Wärmeatlas (Fc3) mit den Werten der Simulation vergleichen. Laut VDI ist die Nußelt- Zahl:

Code:

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Nu = 0,42 * Pr^(0,012) * (Ra)^0,25 * (h/s)^(-0,25) 

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Verallgemeinert:

Code:

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Nu = k * Ra^0,25

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Im VDI - Wärmeatlas ist hierzu ein doppellogarithmische Auftragung von Nu zu Ra für verschiedene h/s Verhältnisse.

Bei einem Verhältnis von h/s = 5 bei Ra = 2 * 10^5  folgt Nu = 6.

Da ich somit Ra vorgegeben habe konnte ich die Spaltbreite und Spalthöhe berechnen.
Hieraus habe ich mir dann ein Netz generiert und simuliert mit chtMultiRegionSimpleFoam. Die Frage ist nun wie komm ich auf die Nußelt-Zahl ?

Mit dem Ansatz Nu = alpha * L / lambda komm ich nicht weiter, da ich das Alpha nicht habe. ? ? ?

Vielleicht kann mir einer helfen.

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Hallo Shorty,

warum verwendest Du denn cht? Die Wärmeleitung im Solid brauchst Du doch nicht oder?

Ich würde einen der buoyant*-Solver verwenden. Dann an der Wand eine konstante Temperatur aufgeben und den Wärmestrom mit wallHeatFlux bestimmen. Daraus kannst Du Dir Dein alpha berechnen (q/DT), wobei man manchmal etwas aufpassen muss, wie DT definiert ist. Das sollte aber in Deinem Gesetz angebenen sein, im Zweifelsfall (T wand-T oo).

Dann hast Du ein lokales alpha, dass Du noch geeignet mitteln musst.

Gruß
Ulrich

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Hallo Ulrich ,...

die Solid region brauche ich nicht - richtig 
Habe den buoyant auch schon verwendet - die Lösungen sind identisch ... ich hab nur den chtMulti verwendet weil ich hierzu schon einiges vorbereitet hatte.

Ich habe einen Spalt mit zwei fixen Temperaturen Tr und Tl - mit T unendlich meinst du die FluidTemperatur im Unendlichen oder ?
Grüße Tobi

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Hallo Shorty,

ja genau, z.B. im Fall einer heißen Wand im unendlichen Raum. In Deinem Fall mit einer treibenden Temperaturdifferenz z.B. eine Seite kalt, die andere heiß wird wohl alpha auf diese Temperaturdifferenz bezogen sein.

Der CHT-Solver geht sicher auch, nur wüßte ich dem Fall nicht adhoc wie man sich einfach den Wärmestrom ausgeben lassen kann, wenn man auf dem Solid die Temperatur vorgibt. Vielleicht wurde dies aber inzwischen in WallHeatFlux bereits integriert. Die Änderungen am cht-Solver sind ja von Monat zu Monat immer wieder spannend...

Gruß
Ulrich

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Mit dem Cht Multi kann man auch nur das Fluid wie bei buoyant simmulieren.
Ich werde deiner Hilfestellung mal nachgehen - danke vorab.

Tobi

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Bei der Auswahl von

Code:

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heatWallFlux

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will er von mir eine andere thermophysicalProperties Einstellung:

Code:

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--> FOAM FATAL ERROR:
Unknown hCombustionThermo type hPsiThermo<pureMixture<constTransport<specieThermo<hConstThermo<perfectGas>>>>>

Valid hCombustionThermo types are:

9
(
hPsiMixtureThermo<dieselMixture<sutherlandTransport<specieThermo<janafThermo<perfectGas>>>>>
hPsiMixtureThermo<homogeneousMixture<constTransport<specieThermo<hConstThermo<perfectGas>>>>>
hPsiMixtureThermo<homogeneousMixture<sutherlandTransport<specieThermo<janafThermo<perfectGas>>>>>
hPsiMixtureThermo<inhomogeneousMixture<constTransport<specieThermo<hConstThermo<perfectGas>>>>>
hPsiMixtureThermo<inhomogeneousMixture<sutherlandTransport<specieThermo<janafThermo<perfectGas>>>>>
hPsiMixtureThermo<multiComponentMixture<gasThermoPhysics>>
hPsiMixtureThermo<reactingMixture<gasThermoPhysics>>
hPsiMixtureThermo<veryInhomogeneousMixture<constTransport<specieThermo<hConstThermo<perfectGas>>>>>
hPsiMixtureThermo<veryInhomogeneousMixture<sutherlandTransport<specieThermo<janafThermo<perfectGas>>>>>
)

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Ich kann die jetz zwar anpassen aber das ergibt doch dann Fehler in der Auswertung oder?
Verwende jetz den buoyantSimpleFoam, da der case cavity eigentlich fast genau das ist was ich brauche.

Nur die heatWallFlux - will andere Einstellungen ... kann ich die einfach so ändern?
Ist doch dann Fehler behaftet oder?

Tobi

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Ach ja ich vergaß.

Du kannst Dir das modifizierte wallHeatFlux hier herunterladen:
http://www.cfd-online.com/Forums/openfoam/72534-wallheatflux-utility-openfoam1-6-a.html

Ulrich

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SDanke ... muss ich mir später nochmals genauer anschauen...

ist schon der wallHeatFluxLaminar  oder ?

Muss jetz leider weg - aber ich ahb scho festgestellt das der bei mir dann noch ne transportProperties will  - mal schaun was er da noch alles will.

danke - tobi

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Hallo Ulrich,

ich hab mir gerade das File angeschaut und er will bei mir das k als Wärmeleitfähigkeit laut:

Code:

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heatFlux =

            k*fvc::snGrad(T);

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So nun is es die Frage ob da die Wärmeleitfähigkeit meines Fluids richtig ist ?
Grüße Tobi

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Hey danke für deine Hilfe - sieht gar nicht so schlecht aus 

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Ich bekomme hier eine Fehlermeldung, dass ihm die files für den Zeitpunkt 0 fehlen.
Was mache ichd enn da für einen Fehler?

Grüße
tH3f0rC3

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anscheinend kann er mit den Regionen im chtMulti nichts anfangen.

normalerweiße macht man beim chtMulti immer nen Attribut an den Befehl.

Code:

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blockMesh -region fluid1

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habs gerade versucht mit wallHeatFluxLaminar aber da gibts dieses Attribut -region nicht.

Das heißt, du musst den chtMulti in einzelne Cases splitten. d.h. du musst den inhalt von 0/Fluid    in das Verzeichnis 0/ kopieren, genauso wie (ich glaube) das numerische Netz. Somit also von constant/Fluid/polyMesh in constant/polyMesh

Grüße Tobi

PS: Der wallHeatFluxLaminar (so hab ich gerade im Forum gelesen) ist ncoh nicht für den chtMulti geeignet. Vllt kommt in b älde was.!

[Diese Nachricht wurde von Shor-ty am 06. Apr. 2011 editiert.]

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Für diejenigen, die den wallHeatFlux... beim cht verwenden wollen, sollte möglicherweise der Link von oben im Auge gehalten werden:

http://www.cfd-online.com/Forums/openfoam/72534-wallheatflux-utility-openfoa m1-6-a.html#post304383

Grüßé Tobi.
Sobald ich mal die Muse habe, versuch ich das mal mit dem chtMulti und dem wallHeatFluxLaminar.

[Diese Nachricht wurde von Shor-ty am 20. Apr. 2011 editiert.]

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