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Hallo,

Ich beschäftigte mich seit ca. einem Monat mit OpenFoam. Jetzt möchte ich gerne die Temperaturverteilung an einem quer umströmten Zylinder berechnen. Wie kann man eine Randbedingung festlegen, die einen fixen Wärmestrom beinhaltet? D.h. der Zylinder soll z.B. einen Wärmestrom von 100 W/m^2 an das Fluid abgeben.
Ist das in OpenFOAM möglich?

vielen Dank!

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Hallo Wolkenschaufler :-),

Es gibt eine Randbedingung die nennt sich: "turbulentHeatFluxTemperature".

Dort kannst du dein Wärmestrom als Skalar in W/m2 vorgeben:
//- Heat flux [W/m2]
    scalarField q_;

Gruß Thomas

P.S. Ich hoffe, du möchtest OpenFOAM nicht mit 1 Gb RAM verwenden  (siehe deine Hardwareausstattung)

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Hallo Thomas,

Nein, die Hardwareaustattung ist nicht mehr aktuell, sollte das mal aktualisieren :-)

Mit der von dir vorgeschlagenen Randbedingung funktioniert es! Nur warum muss man KName definieren? Wofür K steht ist mir klar, aber KName...

Mein Eintrag sieht jetzt so aus:

Code:

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{
type    compressible::turbulentHeatFluxTemperature;
heatSource flux;
q uniform 10;
K basicThermo;
KName K;
value uniform 300;
}

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Danke!

Gruß Wolkenschaufler

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Hallo,

hat OF direkt danach gefragt? Mit der Abfrage möchte OF wahrscheinlich wissen, welche Variable für K verwendet werden soll (KName) und aus welchem Modell er K berechnen soll (basicThermo).

Gruß Thomas

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Hallo,
Ja, wird dieser Wert nicht definiert, so erscheint folgende Fehlermeldung

Code:

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--> FOAM FATAL IO ERROR:
keyword KName is undefined in dictionary "/net/evlx1/rs2/lun13/users/mhauser/.unix/OpenFOAM/mhauser-2.0.1/run/forced_convection/0/T::boundaryField::cylinder"

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die Beschreibung in der Datei

Code:

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$FOAM_SRC/turbulenceModels/compressible/turbulenceModel/derivedFvPatchFields/turbulentHeatFluxTemperature/turbulentHeatFluxTemperatureFvPatchScalarField.H

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schweigt sich dazu auch aus.

gruß Wolkenschaufler

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forced_convection.zip

Hallo,

Der Case läuft jetzt, konvergiert auch nach 1225 Iterationen. Die Ergebnisse sind aber in keinster Weise plausibel. Der Zylinder wird jetzt mit einem Wärmestrom von 1000 W/m^2 beheizt und von einem Luftstrom mit 293 Kelvin und 1 m/s gekühlt. Das Strömungsprofil sieht plausibel aus, der Temperaturverlauf über den Zylinder aber in keinster Weise, diese liegt nahezu ebenfalls bei 293 Kelvin.

Ist der buoyantSimpleFoam Solver überhaupt geeignet dafür? Im Netz sowie in den Tutorials wird dieser sogut wie ausschließlich nur für freie Konvektion verwendet.

gruß wolkenschaufler

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Grüß dich,

folgendes hab ich gerechnet:

Einen senkrechten ebenen Spalt mit T_Hot und T_cold als Vorgabe mit den nachstehenden Temperaturen:

T_hot = 288,15 K
T_cold = 273,15 K

mit dem Tool "wallHeatFLuxLaminar" (zu finden auf cfd-online.com) habe ich den MITTLEREN Wärmestrom q_punkt = 21 W/m² berechnet. Ein Abgleich mit der Literatur habe ich gemacht und das passt alles.

Als Gegenrechnung habe ich den MITTLEREN Wärmestrom q_punkt - 21 W/m² verwendet um nur grob einen Anhaltswert zu erlangen ob und wie die RB die du genannt hast

compressible::turbulentHeatFluxTemperature;

funktioniert. An der Simulation habe ich nur die RB für die heiße Wand T_hot geändert. Wie folgt:

Code:

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    hot
    {
      type    compressible::turbulentHeatFluxTemperature;
heatSource flux;
q uniform 21.28;
K basicThermo;
KName K;
value uniform 280; 

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Nach Beendigung der Simulation habe ich die MITTLERE Temperatur der T_hot Wand ausgegeben und einen Vergleich gezogen.

T_Hot_mittel = 282,8 K

Nach Einsicht der Geschwindigkeiten und ein wenig Überlegung "kann" die Lösung richtig sein.
Mein Fluid kühlt an der kalten Wand (T = k.) stark ab und erwärmt sich auf der warmen Seite nicht so schnell wie mit der RB T_hot = k. (ist logisch) --> keine so großen Geschwindigkeiten wie bei der Solution #1.

Ich denke es ist schwer beide miteinander zu vergleichen.
Theoretisch müsste q_zu = q_ab sein aber mein wallHeatFluxLaminar will derzeit nich und deswegen kann ich es nicht prüfen :/

Aber es scheint nicht ganz falsch zu sein.
Vllt konnt ich dir heflen.

Grüße Shorty

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