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Hallo Leute,

ich will die Strömung in einem Verdichter mit rhoPorousMRFSimpleFoam simulieren. Die Rechnung läuft gewisse Iterationsanzahl (~500 Iterationen mit k-omega SST Modell mit Wandfunktionen; ~5000 Iterationen ohne Wandfunktionen), aber irgendwann steigen time step continuity errors und die Rechnung bricht ab. Dabei kann ich in einer Zelle am Schaufel beobachten wie der Druck und omega sehr hoch werden. Durch checkMesh und paraview weiß ich, dass sich in diesem Bereich eine gewisse Anzahl an non-orthogonalen faces und under-determined cells befinden. Leider weiß ich nicht was diese under-determined cells zu bedeuten haben und ob die den Abstürz verursachen. Kann man die in OpenFOAM reparieren? Oder wie die Korrektoren für die non-orthogonalität?

Ich hab mein Gitter (tetra+prism) in ICEM CFD erstellt und laut seinem Check habe ich keine Fehler. Auch die Qualität sollte OK sein da dieses Gitter mit CFX läuft.

Ich wäre dankbar für eure Hilfe ;-)

lg Maja

Case

checkMesh.log

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Dein checkMesh link funktioniert nicht.

Ich würde für OF dringend empfehlen die Gitter mit snappyHexMesh zu erzeugen.

Thomas S

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checkMesh.zip

Irgendwie kann ich nicht den File uploaden aber hier ist der Code. Leider soll ich in Rahmen meiner Diplomarbeit ICEM CFD benutzen. Wieso ist ICEM nicht geeignet für die Vernetzung für OF?

Code:

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Create time

Create polyMesh for time = 0

Time = 0

Mesh stats
    points:          217115
    faces:            1468123
    internal faces:  1402133
    cells:            650001
    boundary patches: 18
    point zones:      0
    face zones:      3
    cell zones:      3

Overall number of cells of each type:
    hexahedra:    0
    prisms:        270252
    wedges:        0
    pyramids:      0
    tet wedges:    0
    tetrahedra:    379749
    polyhedra:    0

Checking topology...
    Boundary definition OK.
    Cell to face addressing OK.
    Point usage OK.
    Upper triangular ordering OK.
    Face vertices OK.
    Topological cell zip-up check OK.
    Face-face connectivity OK.
  *Number of regions: 3
    The mesh has multiple regions which are not connected by any face.
  <<Writing region information to "0/cellToRegion"

Checking patch topology for multiply connected surfaces ...
    Patch              Faces    Points  Surface topology                  Bounding box
    ROTOR_HUB          2740    1649    ok (non-closed singly connected)  (-0.0005944389343 -0.002300084877 0.001023706532) (0.001757740067 -6.413035989e-05 0.003043714142)
    ROTOR_BLADE        15598    7971    ok (non-closed singly connected)  (-0.001008615017 -0.002249978638 0.00102374897) (0.001391894245 -0.000348266077 0.002792645073)
    ROTOR_SHROUD        3685    1941    ok (non-closed singly connected)  (-0.001691088676 -0.002545825005 0.001666080856) (0.00193901406 -0.0001967873931 0.003041999817)
    OUTLET_DUCT_ROTOR  409      253      ok (non-closed singly connected)  (-0.0004494624615 -0.002545382881 0.00102322464) (0.001945769871 -0.00148432684 0.001024198341)
    INLET_DUCT          2536    1376    ok (non-closed singly connected)  (-0.001691089439 -0.001562957104 0.003043419075) (-0.0002200154413 -6.411794424e-05 0.005291999435)
    INLET              778      545      ok (non-closed singly connected)  (-0.001691079521 -0.001562951296 0.005291687775) (-0.0002200275083 -6.411794424e-05 0.005291999435)
    OUTLET              3261    2404    ok (non-closed singly connected)  (-0.0009733268738 -0.00561673584 0.001020654583) (0.004310503 -0.003600978934 0.00154253931)
    OUTLET_DUCT        20074    10316    ok (non-closed singly connected)  (-0.0009733268738 -0.00561673584 0.001020654583) (0.004310503 -0.001642385364 0.001666331291)
    OUTLET_INTERFACE_SLAVE1707    1244    ok (non-closed singly connected)  (-0.0004606974602 -0.002546092608 0.001023703671) (0.001945770069 -0.001642385364 0.001666331291)
    OUTLET_INTERFACE_MASTER1107    858      ok (non-closed singly connected)  (-0.0004606975555 -0.002545999769 0.001023674583) (0.001945769871 -0.00164238532 0.001666331291)
    INLET_INTERFACE_SLAVE810      561      ok (non-closed singly connected)  (-0.001691089439 -0.001562918925 0.003043419075) (-0.0002200161517 -6.413034201e-05 0.00304373114)
    INLET_INTERFACE_MASTER659      472      ok (non-closed singly connected)  (-0.001691088676 -0.001562919447 0.003041688347) (-0.0002200161388 -6.413035989e-05 0.003043714142)
    INLET_PER1          1516    1033    ok (non-closed singly connected)  (-0.001691089439 -0.0001968802094 0.003043711472) (-0.0005511091709 -6.411794424e-05 0.005291999435)
    INLET_PER2          1516    1033    ok (non-closed singly connected)  (-0.0006751238923999999 -0.001562957104 0.003043711472) (-0.0002200154413 -0.0005093347119 0.005291999435)
    OUTLET_PER1        1921    1392    ok (non-closed singly connected)  (-0.0009733268738 -0.005533494568 0.001020654583) (-0.0004494624138 -0.002504964066 0.001666104317)
    OUTLET_PER2        1921    1392    ok (non-closed singly connected)  (0.001939013787 -0.00360950638 0.001020654583) (0.004310503 -0.001642385364 0.001666104317)
    ROTOR_PER1          2876    2008    ok (non-closed singly connected)  (-0.001691088676 -0.002506278801 0.001023703671) (-0.0003994721413 -6.413035989e-05 0.003043711472)
    ROTOR_PER2          2876    2008    ok (non-closed singly connected)  (-0.0006751214645 -0.001706642523 0.001023703671) (0.001945769871 -0.000509339845 0.003043711472)

Checking geometry...
    Overall domain bounding box (-0.001691089439 -0.00561673584 0.001020654583) (0.004310503 -6.411794424e-05 0.005291999435)
    Mesh (non-empty, non-wedge) directions (1 1 1)
    Mesh (non-empty) directions (1 1 1)
    Boundary openness (-8.064805866814577e-19 3.366676206900797e-16 -5.539006158006305e-17) OK.
    Max cell openness = 7.830694541438883e-15 OK.
    Max aspect ratio = 514.3896551512643 OK.
    Minumum face area = 8.465879415698251e-13. Maximum face area = 6.785293749755355e-09.  Face area magnitudes OK.
    Min volume = 1.623800000232487e-17. Max volume = 1.55461919647662e-13.  Total volume = 1.395621449248539e-08.  Cell volumes OK.
    Mesh non-orthogonality Max: 87.70296154674729 average: 15.44865265179315
  *Number of severely non-orthogonal faces: 121.
    Non-orthogonality check OK.
  <<Writing 121 non-orthogonal faces to set nonOrthoFaces
    Face pyramids OK.
***Max skewness = 4.207395317476802, 4 highly skew faces detected which may impair the quality of the results
  <<Writing 4 skew faces to set skewFaces
    Coupled point location match (average 2.528728367421249e-13) OK.
    Face tets OK.
    Min/max edge length = 2.666069908457308e-08 0.0001530971111419732 OK.
    All angles in faces OK.
    Face flatness (1 = flat, 0 = butterfly) : average = 0.9995458648369098  min = 0.8933259450116641
    All face flatness OK.
    Cell determinant (wellposedness) : minimum: 0 average: 1.550194723764571
***Cells with small determinant found, number of cells: 611
  <<Writing 611 under-determined cells to set underdeterminedCells
    Concave cell check OK.

Failed 2 mesh checks.

End

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Zitat:

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Original erstellt von mpat:
... Wieso ist ICEM nicht geeignet für die Vernetzung für OF?

Code:

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...
    Cell determinant (wellposedness) : minimum: 0 average: 1.550194723764571
***Cells with small determinant found, number of cells: 611
  <<Writing 611 under-determined cells to set underdeterminedCells

Failed 2 mesh checks.

End

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Deswegen.
Die drei-Sterne Warnungen von checkMesh sind immer kritisch, wobei die Skewness immer noch durch geht, wenns nicht zu arg ist.
Die Determinant drei-Sterne Meldung ist wohl der Hauptgrund, dass dein Case abschmiert. Die Aspect ratio ist mit 500 auch ziemlich hoch. Das mag OF nicht so gerne.
Generell ist OF sehr anspruchsvoll was die Gitterqualität anbelangt. Deshalb gibt es ja auch snappyHexMesh, welches ein OF-gerechtes Gitter erzeugt.
Meiner Erfahrung nach laufen snappy Gitter ohne Problem auf den kommerziellen Solvern. Andersrum klappt es eher nicht.
Du kannst ein snappy Gitter zum Beispiel auch nach Fluent rausschreiben, wenn es bei dir eine ANSYS Vorgabe gibt.

Welche Uni/Fachbereich aus Interesse?

Thomas S

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Uni Stuttgart, wobei ich die Diplomarbeit in Industrie mache. Mein Ziel ist es zu untersuchen wie sich OpenFOAM im Vergleich zu CFX gibt, bzw. wie aufwendig die Anwendung bei Turbomaschinen ist. Ich soll ein Verdichter in Abgasturbolader modellieren.
Ich verwende ICEM weil ich damit schon Erfahrungen habe und dieses sowohl in meiner Firma als auch am Institut verwendet wird.
Ich hab aber schon bemerkt das OF extrem Gitterempfindlich ist. Und ich muss zugeben, dass ich nicht genau weiß was diese under-determined cells sind, so weiß ich net wie ich die vermeiden soll.
So aus Erfahrung, wie aufwendig ist es shm zu lernen? Weil wenn es wie mit restlichen OpenFOAM ist, dann geht es nicht so schnell...

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Ich denke wenn man OF ernsthaft testen will, kommt man um snappy Gitter nicht herum.
Shorty hat ja hier auf eine erklärende sHM Präsi verwiesen.
Ausserdem haben wir kürzlich Helyx OS veröffentlicht, mit dem Ziel den Einstieg in OF anwenderfreundlicher zu gestalten.

Thomas S

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