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Hallo zusammen,

kurze Frage zu einer BC.
Ist es möglich ein Inlet vom anderen abhängig zu machen?

Quasi Inlet1 ist 40% von Inlet2?

Hintergrund:
Ich hab nur das Verhältnis von den Inletmassenströmen und einen Unterdruck im System.
Da meine Geometrie vereinfacht ist, herrscht an einem Inlet fast kein Druckverlust und somit würde fast ausschließlich
dort der Massenstrom für die Kontigleichung vorherrschen.

Grüße Tobi

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Ich versteh die Frage nich  40% von was? Volumenstrom? Geschwindigkeit?
Du kannst beides fest vorgeben, z.B. mit fixedValue für U, über Volumenstrom = Dichte * Querschnittsfläche * U auch den Volumen/Massestrom. Oder wie?
Grüße 

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Hi Hanno,

folgendes!
Ich hab nen Unterdruck am Outlet und am Inlet1/2 jeweils Atmosphärischen Druck. Ich hab aber noch die Bedingung das der Inlet1 40% vom Inlet2 ist (Massenstrom/Volumenstrom oder Geschwindigkeit - die mir nicht bekannt sind).

Das Problem ist aber schon gelöst.
Mit groovy geht das einfach und ohne Probleme.

Warum das ganze!?!
Meine Geometrie ist vereinfacht und hat beim Inlet1 keinen so großen Druckverlust. Entsprechend zieht er mir dann wesentlich mehr vom Inlet1 als vom Inlet2 (als in der Realität). Da ich aber die Verhältnisse kenne kann ich dann eine RB aufsetzen die die Verhältnisse beinhaltet und dennoch meine Geometrie vereinfacht halten!

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Hallo Tobi,

nur für die Leute, die auch die Lösung mal sehen wollen:

Code:

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outlet1   
    {
        type            groovyBC;
        valueExpression "0.5*(pInlet+pOutlet2)";
        variables      "pInlet{inlet}=sum(p*mag(Sf()))/sum(mag(Sf()));pOutlet2{outlet2}=p;";
        value          uniform 100010;
    }

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Gruß Thomas

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Hi Thomas,

ich Erweitere das nochmals um meine RB für die Geschwindigkeiten am Inlet/Massenströme/Volumenströme (entsprechend müsste das angepasst werden):

Code:

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      inlet1
      {
        type            zeroGradient;
        type            pressureInletVelocity;
        .
        .
      }

      inlet2
      {
        type            groovyBC;
        valueExpression "vector(dependendx,dependendy,dependendz)"
        variables       "dependendx=average(U.x)*x;dependendy=average(U.y)*x;dependendz=average(U.z)*x;x=4";
        value           $internalField;
      }

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Da ich gleiche Temperaturen und Medien am Inlet habe (Luft bei 20°) sollte es so auch gehen. Ansonsten würd ich persönlich den Massenstrom am Inlet1 berechnen und entsprechend auf Inlet2 umrechnen.

Tobi

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Nur mal in den Raum geworfen.

Gibt es eine Möglichkeit "U_m" als Normalvektor auf die Inletfläche vorzugeben (Mittelwert)?
Wenn ja wie sollte das aussehen?

mit

Code:

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average(U)

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erhalte ich den Mittelwert von U (U_m). Nur kann ich den ja nicht direkt vorgeben, oder doch?

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Hi zusammen,

ich glaube es ist etwas dumm von mir die Geschwindigkeiten irgendwie vorzugeben.
Ich denke die Kopplung zu meinem Verhältnis sollte über den Druck geschehen, wie Thomas bereits erwähnte.

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Hallo FOAM'ler! Hallo Tobi!

erstmal vielen Dank für dieses tolle Forum. Durch Querlesen und Durcharbeiten von Tutorials komme ich schon mit OpenFoam einigermaßen klar. Stehe mit OpenFoam ganz am Anfang und soll im Rahmen einer Projektarbeit an meiner Uni Methan mit Luft vermischen.
Habe auch schon ein Modell aufgebaut, was grundsätzlich auch funktioniert.
Jedoch habe ich noch Probleme mit den BC's

@Tobi: Hast Du Dein Problem schon gelöst?
Ich habe nämlich ein recht ähnliches und komme mit meinen BC's nicht weiter.
Ich möchte Methan mit Luft vermischen. Dazu verwende ich den reactingFoam-Solver (ohne Reaktion) (aufbauend auf das counterFlowFlame2D-Tutorial). Auf den Solver bin ich gekommen, weil ich mit interFoam anfangs Probleme hatte und ein User aus dem cfd-online-forum ein Gas mit reactingFoam gemischt hat.
Das klappt alles schon ganz gut, auch dass sich Luft und Methan zusammen mischen.
Allerdings noch nicht ganz so, wie ich möchte.

Ich habe eine Rohrströmung (Luft). Druck und Massenstrom sind bekannt. Habe mir über die Konti-Gleichung für die Strömungsgeschwindigkeit am Rohreingang "per Hand" ausgerechnet und gebe diese als BC vor, um halt den Luftmassenstrom zu haben.
Methan (in einem Behälter) soll an einer Stelle (90° zur Luftströmung) in die Luftströmung "eingesaugt werden". Der Druck im Gasbehälter (welcher größer ist als der Druck in der Luftströmung) ist bekannt und kann variiert werden. Die Gasmenge, die in die  Luftströmung eingesaugt wird, möchte ich also über den Druck "einstellen" können. Die Luftmenge soll aber konstant bleiben.

Meine BC's sind:

inletMethan
p=100000Pa (fixedValue)
U=zeroGradient

inletLuft
p=zeroGradient
U=15m/s (fixedValue in Strömungsrichtung)

outlet
p=97000Pa (fixedValue) (das ist der Druck bei der eingangsseitigen Luftströmung)
U=zeroGradient

Mit diesen BCs habe ich aber das Problem, dass die Luft komischer Weise auch in den Behälter strömt.
Wenn ich nur die Luft im Rohr berechne (den Behälter also weglasse), habe ich aber an der Stelle wo das Gas in die Luft eingesaugt werden soll, einen niedrigeren Druck als im Behälter.
Wenn ich nun aber statt dem Gasdruck am inletGas eine Strömungsgeschindigkeit als BC setze, dann funkioniert es zwar, dass sich Gas mit der Luft vermischt, aber ich möchte es eigentlich gern über den Druck regulieren.

Habe ich da irgendwo einen Denkfehler drin?
Übrigens bricht die Berechnung bei diesen BC's nach einer Weile sogar ab.

Habe schon mit verschiedenen Einstellung experimentiert (bsp. flowRateInletVelocity).
Womit der Solver auch komplett durchrechnete. Allerdings mit komischen Ergebnissen.
Hoffe, jemand hat noch Ideen.

Herzliche Grüße!

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Hi bartholomew83 und herzlichst Willkommen im Forum,

Ich hätte dir zuerst einmal vorgeschlagen deinen Massenstrom der Luft mit (wie du bereits erwähntest)

Code:

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type         flowRateInletVelocity;
flowRate     constant xxx;
value        uniform (0 0 0);   

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Zitat:

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@Tobi: Hast Du Dein Problem schon gelst?

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Ja habe ich. Mit Groovy kannst du das machen, hab ich aber dann doch sein lassen, weil ich dadurch Schwankungen in meiner Berechnung bekommen habe und letzten Endes einen entsprechenden Massenstrom vorgegeben habe.

Eine Verbrennung willst du nicht simulieren, oder? Nur die Vermischung?
Mit reactingFoam habe ich leider keinerlei Erfahrungswerte, lediglich mit dem flameletSolver (wenns um Verbrennung geht).

Du solltest ggf mal in deinem Inlet für Methan folgendes verwenden:

Code:

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inletMethan
p=100000Pa (fixedValue)
U=pressureInletVelocity

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Hi Tobi,

danke für die schnelle Antwort!  
Habe mal Deine Tipps eingearbeitet.... er rechnet noch fleißig.  

Ja genau, also reactingFoam -ohne- Verbrennung. Will "nur" Methan und Luft vermischen und mir die Homogenisierung (Durchmischungsgüte) anschauen.
Wie gesagt, ein User aus dem cfd-online-forum hatte ein ähnliches Problem und hat den reactingFoam-Solver genommen und die Reaktion (CHEMkin oder so, abgeschaltet) Habe dem eine PM geschrieben, bisher leider noch keine Antwort.

Wenn Du noch nen Tipp für nen anderen Solver hättest, wäre ich Dir sehr dankbar.
Hatte schon interFoam probiert, aber da gings irgendwie nicht.
Bin, wie gesagt, leider noch nicht tief genug in der OpenFoam-Materie drin. Deshalb hangel ich mich nahe an Tutorials, bzw. Problemlösungen anderer (die es im Internet publik gemacht haben) entlang.

Grüße

[Diese Nachricht wurde von bartholomew83 am 20. Aug. 2012 editiert.]

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Hi,

was gibt dir den interFoam für Probleme bzw. was läuft denn nicht?
Dein Methan kann sich mit er Luft vermischen oder nicht? Entsprechend sind nämlich die Multiphase-Solver alle auf "nicht mischbar" anzuwenden.
Zumindest steht es in den Beschreibungen der Solver: "immiscible fluids"

Ansonsten könnte der reactingFoam durchaus eine Lösung sein, insofern man die Chemie ausschaltet (so wie du geschrieben hast-> CHEMKIN-File).

Wenn es nur eine Mischung darstellen soll, könnte man ggf. durch Vereinfachungen einfach 2 skalare Größen in bspw. rhoSimpleFoam einbauen und diese mit lösen (als Vorschlag). Würde mich selber interessieren, ob das einer Lösung mit reactingFoam nahe kommt.

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Hi,

ich habe Dir mal eine PM geschrieben.
Ich weiss jetzt warum zumindest der reactingFoam bei einer höheren Simulationszeit abbricht.

"attempt to use janafThermo<equationOfState> out of temperature range 200 -> 5000; T = 5000.05#0 Foam::error:rintStack(Foam::Ostream&) in .............."

Das Problem an sich konnte ich zwar noch nicht lösen... aber man muss darauf achten, dass die Temperatur nicht unter 293K sinkt....
Habe meine Temperaturen von Methan und Luft um 30K höher gesetzt und er rechnet erstmal weiter.
Andere haben das Problem bei combustion-Simulationen auch, eine wirkliche Lösung hat aber noch niemand.

Mit dem interFoam ist mir das gar nicht aufgefallen.
Wie siehts denn da mit interMixingFoam aus? Sind zwar 3 Fluide, aber 2 von denen sind mischbar, wenn ich das richtig verstehe.
Vielleicht könnte man ja ein Fluid einfach weglassen??
Hat da jemand Erfahrung mit?

An der rhoSimpleFoam-Lösung werde ich auch nochmal dranbleiben. Hab Dir per PM ja geschrieben, dass ich dort auch schon mein Modell mit durchgerechnet habe.
Allerings würde ich gerne bei der Auswertung am Outlet die CH4-Verteilung wissen, da für mich wie gesagt die Durchmischungsgüte, bzw. Homogenisierung von Bedeutung ist.

Naja, ich halte Dich/Euch auf dem Laufenden.

Grüße

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Zum interMixingFoam steht jedoch dabei, dass es für 3 "inkompressible" Fluide Verwendung findet. Du müsstest mal schauen, ob du unter Mach 0.3 bleibst und ggf. mal testen mit der Annahme das bei Ma < 0.3 kompressible Fluide sich wie inkompressible Fluide verhalten.

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Ja, habe Mach-Zahlen bis 0,1 bis 0,2. Darauf habe ich auch schon geachtet.
Mit Vorsicht sind die Ergebnisse trotzdem zu betrachten.

In reactingFoam bricht meine Rechnung dennoch ab. Das Anheben der Temperatur um 30K hatte den Effekt, dass Abbruch nur einige Zeitschritte hinausgezögert wurde.
Der Tipp hilft leider nicht.
Wenn jemand mit dem janaf-Problem ne Lösung weiss, bitte posten. ;-)

Bis später!

[Diese Nachricht wurde von bartholomew83 am 21. Aug. 2012 editiert.]

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Mischung.png Vectors.png

soll das in etwa so sein?

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Hi FOAMler,

@Tobi: Ja genau, das geht schon in die richtige Richtung.  Danke dir, dass Du so engagiert bist!

Ich bin beim reactingFoam etwas weitergekommen. Also die Mischung klappt prinzipiell. Den Janaf-Error kann ich umgehen, wenn ich meine Temperaturen von meinen zu mischenden Gasen etwas raufsetze.
In den ThermophysicalProperties kann ich für die JanafThermo Tlow und Thigh definieren. Wobei ich jetzt nicht weiss, inwieweit das in Bezug auf die janaftables zulässig ist.
Vermute, dass es sicherer ist, mit höherer Gas/Lufttemperatur zu rechnen als Tlow runterzusetzen, wenn man ein solides Ergebnis möchte.

Desweiteren habe ich durch Probieren rausgefunden, dass der janafError vermieden werden kann, wenn der Zeitschritt in der controlDict klein gehalten wird.
komischer Weise tritt der Fehler auch auf, wenn ich am writeInterval etwas ändere. Liegt das vielleicht daran, dass ich ...
_____
writeControl adjustableRunTime;

runTimeModifiable true;

adjustTimeStep  yes;
_____
...habe und er dann bei einem höheren writeInterval dann auch timeStep anpasst????

Ich weiss, dass das für den JanafError nicht die optimale Lösung ist, aber ich stecke dafür einfach noch nicht genug in der Materie drin.

Naja, jedenfalls bin ich schonmal in der Lage (wenn auch noch etwas undefiniert) CH4 und Luft zu mischen :-D

Habe jetzt grad eine Rechnung laufen, wo ich mit dem reactingFoamSolver nur Luft durch meine Geometrie schicke, dass ich dann mal das Ergebnis mit rhoSimpleFoam vergleichen kann... reactingFoam müsste dann bei gleichen BC's und gleicher Geometrie ja dann ein näherungsweise gleiches Ergebnis erzielen, oder?
Werde Euch dann die Tage das Ergebnis mitteilen.

@Tobi: wie habe ich den rhoSimpleFoam-Solver denn zu modifizieren, dass er 2skalare Größen transportiert?

Gruß

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Code:

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runTimeModifiable true;

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bedeutet, dass wenn du was an deinen Einstellungen in den controlDict/fvSchemes/fvSolutions ... macht die Einstellung während der Simulation wieder neu geladen werden und verwendet werden.

quasi kannst du mit nem upwind anfangen und dann in ein 2nd Order Scheme wechseln.

Zu den anderen beiden.
Ja.dein TimeStep wird entsprechend der Co-Zahl angepasst aber auch über das writeIntervall.

Beispiel:

du machst nen writeInterval für 0.0001 einstellst, Co = 1 setzt und dadurch ein timeStep deiner Simulation von 0.01 erreicht werden könnte, wird dieser dennoch auf 0.0001 bleiben, da du ja in diesem Zeitschritt speichern willst.

Grüße Tobi

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Zitat:

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Original erstellt von bartholomew83:

@Tobi: wie habe ich den rhoSimpleFoam-Solver denn zu modifizieren, dass er 2skalare Größen transportiert?

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In Arbeit. hab gestern 2 Std. gebaut und mit Thomas nochmals darüber geredet.
Ich stell das heute Abend auf mein GITHUB.

Grüße Tobi

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Hi Tobi,

danke dir!

Habe reactingFoam jetzt einigermaßen im Griff.
Klappt nun auch mit den BoundaryConditions, dass er durchrechnet.

Wenn Du heute oder morgen Abend mal Zeit hättest, könnten wir via Skype/Teamviewer mal kurz drüberschauen, ob das alles plausibel ist, was ich mache?
Für mein Verständnis sieht das alles schon sehr gut aus.
Also Druck- und Strömungsgeschwindigkeiten an verschiedenen Stellen meiner Geometrie liegen je nach BC's schon in der richtigen Größenordnung. (Überschlägig nach alter Weise mit Papier und Bleistift mit Bernoulli/Konti nachgerechnet! :-D )

Ich würde gern nun noch jeweils die Massenströme an InletLuft, InletGas und am Outlet in Paraview überprüfen.
Habe dazu ein bisschen in den Foren gesucht, aber irgendwie bin ich zu blöd den Filter "integrate Variables" anzuwenden... muss ich da in der Tabelle die Spalte für meine Strömungsgeschwindigkeit auswählen und dann rho*U(mag) im calculator anwenden?
Für eine kurze Step-by-Step-Hilfe wäre ich dankbar.

Zum Thema rhoSimpleFoam: Erstmal danke, dass Du Dich da so ins Zeug legst!!! Wäre für mich auch noch sehr interessant, ob man mit der Methode ähnliche Mischungsergebnisse erzielt.

Bis hier hin!
Viele Grüße

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