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Probes.png netz.png

Hey zusammen,

ich teste und spiele gerade etwas mit OpenFOAM.
Simuliere gerade eine Normblende.

Ich habe an 2 Stellen Probes gesetzt, und mir dort den Druckverlauf plotten lassen.
Wie man sieht, konvergieren diese an einen Endwert (ich finde sogar relativ gut).

Jedoch bricht der Solver nach sehr vielen Zeitschritten ab.
Ich suche gerade nach möglichen Fehlerquellen.

Die letzten Iterationsschritte:

Code:

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Time = 1.0375

Courant Number mean: 0.138477 max: 7.48227
DILUPBiCG:  Solving for Ux, Initial residual = 0.479702, Final residual = 8.97744e-06, No Iterations 21
DILUPBiCG:  Solving for Uy, Initial residual = 0.506839, Final residual = 5.89144e-06, No Iterations 22
DICPCG:  Solving for p, Initial residual = 0.74212, Final residual = 0.0731123, No Iterations 46
time step continuity errors : sum local = 0.0031656, global = -2.06562e-05, cumulative = -1.82535e-05
DICPCG:  Solving for p, Initial residual = 0.510788, Final residual = 8.92839e-07, No Iterations 340
time step continuity errors : sum local = 7.79064e-08, global = 5.26068e-10, cumulative = -1.8253e-05
DILUPBiCG:  Solving for epsilon, Initial residual = 0.641734, Final residual = 8.55515e-06, No Iterations 19
bounding epsilon, min: -19485.5 max: 3.34067e+06 average: 24409.1
DILUPBiCG:  Solving for k, Initial residual = 0.433239, Final residual = 6.9842e-06, No Iterations 17
bounding k, min: -1.22442 max: 4427.11 average: 25.852
ExecutionTime = 984.92 s  ClockTime = 986 s

Time = 1.038

Courant Number mean: 0.217825 max: 13.1831
DILUPBiCG:  Solving for Ux, Initial residual = 0.618419, Final residual = 5.27917e-06, No Iterations 29
DILUPBiCG:  Solving for Uy, Initial residual = 0.594922, Final residual = 2.27867e-06, No Iterations 32
DICPCG:  Solving for p, Initial residual = 0.644717, Final residual = 0.0613374, No Iterations 118
time step continuity errors : sum local = 0.00844963, global = 0.000107609, cumulative = 8.93565e-05
DICPCG:  Solving for p, Initial residual = 0.592878, Final residual = 9.83663e-07, No Iterations 353
time step continuity errors : sum local = 2.3589e-07, global = 3.23207e-10, cumulative = 8.93568e-05
DILUPBiCG:  Solving for epsilon, Initial residual = 0.818602, Final residual = 1.75316e-06, No Iterations 25
bounding epsilon, min: -2.59753e+06 max: 4.40292e+07 average: 331963
DILUPBiCG:  Solving for k, Initial residual = 0.224323, Final residual = 4.09935e-06, No Iterations 18
bounding k, min: -4.49074 max: 20392.3 average: 105.888
ExecutionTime = 985.75 s  ClockTime = 986 s

Time = 1.0385

Courant Number mean: 0.416495 max: 39.6885
DILUPBiCG:  Solving for Ux, Initial residual = 1, Final residual = 8.5174e-06, No Iterations 20
DILUPBiCG:  Solving for Uy, Initial residual = 1, Final residual = 4.44225e-06, No Iterations 23
DICPCG:  Solving for p, Initial residual = 0.759171, Final residual = 0.0685751, No Iterations 14
time step continuity errors : sum local = 0.0302376, global = -0.000134984, cumulative = -4.56267e-05
DICPCG:  Solving for p, Initial residual = 0.0632487, Final residual = 9.45186e-07, No Iterations 320
time step continuity errors : sum local = 8.28398e-06, global = 1.08709e-08, cumulative = -4.56158e-05
DILUPBiCG:  Solving for epsilon, Initial residual = 0.5904, Final residual = 1.25455e-06, No Iterations 28
bounding epsilon, min: -8.0945e+06 max: 5.83946e+08 average: 5.33522e+06
DILUPBiCG:  Solving for k, Initial residual = 0.928641, Final residual = 3.91897e-06, No Iterations 62
bounding k, min: -1.23602e+09 max: 2.87604e+10 average: 2.77704e+07
ExecutionTime = 986.51 s  ClockTime = 987 s

Time = 1.039

Courant Number mean: 1.60459 max: 215.917
DILUPBiCG:  Solving for Ux, Initial residual = 0.958704, Final residual = 7.79716e-06, No Iterations 11
DILUPBiCG:  Solving for Uy, Initial residual = 0.759083, Final residual = 4.49116e-06, No Iterations 10
DICPCG:  Solving for p, Initial residual = 0.999993, Final residual = 0.0410641, No Iterations 2
time step continuity errors : sum local = 45521.3, global = 0.000118987, cumulative = 7.33713e-05
DICPCG:  Solving for p, Initial residual = 4.84648e-12, Final residual = 4.84648e-12, No Iterations 0
time step continuity errors : sum local = 1.79617e+06, global = 0.000120065, cumulative = 0.000193436
DILUPBiCG:  Solving for epsilon, Initial residual = 0.999633, Final residual = 0.183569, No Iterations 1001
bounding epsilon, min: -2.91885e+16 max: 2.67773e+16 average: -1.87125e+11
DILUPBiCG:  Solving for k, Initial residual = 1, Final residual = 6.97171e-06, No Iterations 13
bounding k, min: -3.10762e+16 max: 2.80601e+16 average: 7.858e+12
ExecutionTime = 988.88 s  ClockTime = 990 s

Time = 1.0395

Courant Number mean: 999661 max: 1.91723e+09
DILUPBiCG:  Solving for Ux, Initial residual = 0.946732, Final residual = 9.91563e-06, No Iterations 152
DILUPBiCG:  Solving for Uy, Initial residual = 0.908333, Final residual = 9.1033e-06, No Iterations 137
DICPCG:  Solving for p, Initial residual = 0.999984, Final residual = 30.9124, No Iterations 1001
time step continuity errors : sum local = 7.04265e+23, global = -1.0349e+08, cumulative = -1.0349e+08
DICPCG:  Solving for p, Initial residual = 4.14022e-16, Final residual = 4.14022e-16, No Iterations 0
time step continuity errors : sum local = 1.48324e+27, global = 5.02682e+11, cumulative = 5.02578e+11
#0  Foam::error: rintStack(Foam::Ostream&) in "/home/tobi/OpenFOAM/OpenFOAM-1.7.x/lib/linux64GccDPOpt/libOpenFOAM.so"
#1  Foam::sigFpe::sigFpeHandler(int) in "/home/tobi/OpenFOAM/OpenFOAM-1.7.x/lib/linux64GccDPOpt/libOpenFOAM.so"

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Wie man deutlich sieht, sind die Werte für epsilon und k am steigen.
Anbei ein paar Bilder die mein Problem untermauern.

Kann es vllt an meinem Netz liegen, dass an der Blende unter 45° verläuft?
Das sieht nämlich gar nicht gut aus.

Für mögliche Feedbacks wär ich dankbar.

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k.png epsilon.png p.png

Bilder

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Am Netz liegts nicht,... ich hab gerade nochmals gerechnet und das Netz nochmals (vorallem an der Querschnittsverengung) verfeinert - nen Fehler bei den Randbedingungen? Wo könnte ich da was falsch gemacht haben?

Mein Zeitschritt ist auf 0,0001

Die Co - Zahl (max 0,3)... und auf einmal geht se extrem nach oben.

Grüße Tobi

[Diese Nachricht wurde von Shor-ty am 09. Mai. 2011 editiert.]

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Hi,

poste doch einfach mal dein Case oder zumindest die Randbedingungen, dann kann man mal drüber schauen.

Zwei Sachen sind mir gerade noch aufgefallen:

1.) Ich würde statt konstanten Zeitschritten lieber automatic time stepping verwenden, so dass die Schrittgröße automatisch reduziert wird, wenn es die Strömungsverhältnisse erfordern.

2.) Warum rechnest du überhaupt mit einem transienten Solver? Wenn du keine variablen Eingangsgrößen hast sollte für diesen eigentlich stationären Fall auch simpleFoam aussagekräftige Ergebnisse liefern...

Viele Grüße
Johannes

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Welchen solver verwendest du ? welche Zeitintegration ? Was passiert wenn du den Zeitschritt verkleinerst ?

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Vielleicht mal die Domain weiter nach hiten raus verlängern. Kannst ja auch mit dem Gitter gröber werden. Könnte sein, dass die Ablöseblase bis zum Outlet hinreicht?

Gruß
Thomas S

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ses.png

Hey,...

ich hab gestern den simpleFoam laufen lassen. Die Ergebnisse sind ziemlich genial. (total unsinnig). Ich denke es liegt an meinem k & epsilon, dass ich gestern mal geändert habe. Aber her mal die Files:

epsilon

Code:

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dimensions      [0 2 -3 0 0 0 0]; // epsilon = 1.8498103e-3

internalField  uniform 1.849e-3;

boundaryField
{
    inlet
    {
//type fixedValue;
        type            turbulentIntensityKineticEnergyInlet;
intensity 0.05;
        value          $internalField;
    }
    outlet
    {
        type            inletOutlet;
        inletValue      $internalField;
        value          $internalField;
    }
    wall
    {
        type            epsilonWallFunction;
value          $internalField;
    }
    frontAndBack
    {
type empty;
    }
    symmetryPlane
    {
type symmetryPlane;
    }
}

---

k

Code:

---

dimensions      [0 2 -2 0 0 0 0]; // U = 1.0097315 --> k=3.8233e-3

internalField  uniform 3.8e-5;

boundaryField
{
    inlet
    {
//type fixedValue;
        type            turbulentIntensityKineticEnergyInlet;
intensity 0.05;
        value          $internalField;
    }
    outlet
    {
        type            inletOutlet;
        inletValue      $internalField;
        value          $internalField;
    }
    wall
    {
        type            kqRWallFunction;
value          $internalField;
    }
    frontAndBack
    {
type empty;
    }
    symmetryPlane
    {
type symmetryPlane;
    }
}

---

p

Code:

---

dimensions      [0 2 -2 0 0 0 0];

internalField  uniform 0;

boundaryField
{
    outlet
    {
type fixedValue;
value uniform 0;
    }
    wall
    {
type zeroGradient;
value uniform 0;
    }
    inlet
    {
type zeroGradient;
value uniform 0;
    }
    frontAndBack
    {
        type            empty;
    }
    symmetryPlane
    {
        type            symmetryPlane;
    }
}

---

U

Code:

---

dimensions      [0 1 -1 0 0 0 0];

internalField  uniform (0 0 0);

boundaryField
{
    inlet
    {
        type            fixedValue;
        value          uniform (1.0097315 0 0);
    }
    outlet 
    {
        type            inletOutlet;
inletValue uniform (0 0 0);
        value          uniform (0 0 0);
    }

    wall
    {
type fixedValue;
value uniform (0 0 0);
    }
    frontAndBack
    {
        type            empty;
    }
    symmetryPlane
    {
        type            symmetryPlane;
    }

}

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Anbei noch n Bild von meinem simpleFOAM,... er bricht zwar nicht ab, ab die Ergebnisse (siehe Geschwindigkeitsprofil) kann auch nicht stimmen.
Wie gesagt, ich hab glaub nen Fehler in der k bzw. epsilon - Datei.

Grüße Tobi

PS: Verwende pisoFOAM und simpleFOAM,

Automatischer Zeitschritt... via controlDict, --> adjustTimeStep yes  und mit der Co - Zahl meinst du?

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Hallo Tobi,

du hast ein "bounding"-Fehler bei deinem Turbulenzmodell. Ich würde mal versuchen die Relaxionsfaktoren für k und Epsilon (ca. 0.1 oder kleiner) zu erst sehr klein zu halten und dann mal schauen, ob er durchrechnet.

Gruß thomas

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Hi Thomas,

was meinst du mit Boundingfehler ? Bzw. wo?

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p.png U.png simpleFoam.png

Bei "k" hab ich die Potenz in meinem Case noch geändert - da hatte ich nämlich anstatt e-3 e-5 stehen.
Die Rechnung mit dem simpleFoam hat nun geklappt, nachdem ich ein paar Änderungen in k & epsilon gemacht habe -> pisoFoam gibt nach n paar Iterationen nen Fehler aus.

Anhang sind Bilder vom simpleFoam

meinen Piso Case stell ich noch hoch - vielleicht könnt da jemand ganz kurz drüberschauen.

Case: --> http://www.file-upload.net/download-3420643/pisoFoam.tar.gz.html

[Diese Nachricht wurde von Shor-ty am 10. Mai. 2011 editiert.]

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Hallo Tobi,
mit "bounding"-Fehler meine ich, das du Werte für die Turbulenz bekommst, die kein Sinn machen. Du hast ja weit Werte über e+16 für Epsilon.

Ich habe mir dein Fall angesehen. Du brauchst evtl. nur 2 Dinge ändern und dein Fall läuft ohne Probleme mit pisoFoam durch.

a) nNonOrthogonalCorrectors auf mind. 1 setzen.

b) Um Bounding zu verhindern, kann man die Divergenzschemata auf "upwind" setzen ->

div(phi,k)      Gauss upwind;
div(phi,epsilon) Gauss upwind;

Gruß Thomas

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Danke Thomas,... ich werde es versuchen und berichten 

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Noch ne Frage,...

wenn der SimpleFOAM durchläuft aber der Piso abbricht, hab ich dann generell n Problem irgendwo?
Ich hab nämlich beim SimpleFoam falsche Ergbenisse ... wie auf den Bildern ersichtlich, stellt das ein Rohr mit ner Blende da (1/4) davon und ich sollte eben vor der blende und nach der blende den druck bestimmen und das mit dem analytischen Wert vergleichen... sollten fast exakt die selben Werte rauskommen, nur bei mir kommt biespielsweiße bei Re=20000 -> deltaP_analytisch ~ 22Pa; Simulation = 6 Pa ...

Hab die Geometrie schon geprüft und es passt alles.
WEnn ich in Paraview in den Infos die Bounds anschaue steht dort 0,9 für x und für y und z 0,148
Das sind doch "Meter" Angaben oder? Weil sonst passt es nicht.
Die Geschwindigkeit passt soweit auch und ich hab alles nochmals nachgerechnet :/

Grüße Tobi

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Deine Angaben über die Upwind berechnung sind bereits so eingestellt gewesen (simpleFoam)... werd die jetz beim Piso noch ändern und mal schauen was rauskommt.

Hinweis: via chtMultiRegionSimpleFoam bekomm ich die Ergebnisse raus, die ich haben sollte. Falsche Angaben in den transportProperties?

Code:

---

transportModel  Newtonian;

nu              nu [ 0 2 -1 0 0 0 0 ] 1.003e-06; // kinematische Viskosität Wasser (20°C)

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Sind die richtig ?
Normal doch schon  -  korrigiert mich wenn ich falsch liege.

[Diese Nachricht wurde von Shor-ty am 14. Mai. 2011 editiert.]

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