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Fokussierung.zip

Hallo zusammen,

ich möchte eine hydrodynamische Fokussierung simulieren, bei einer Kanalbreite von ca. 300 µm und einer Eingangsgeschwindigkeit von 1 m/s. Dazu habe ich mit einem CAD-Programm eine Struktur entworfen, welche stark an eine Gabel erinnert. Sie hat also 2x Hüllstrom, einen Probenstrom und eine Auslass.
Diese Struktur haben ich anschließend mithilfe von Gmsh vernetzt und will diese in OpenFoam simulieren. Dazu setze ich im Moment LTSInterFoam und als ddtScheme steadyState ein, da für mich lediglich der stationäre Zustand von Interesse ist.
Ein Problem ist, dass mein Netz mit ca. 30000 Elementen zu grob ist, OpenFoam aber bei feineren Netzen mit einer Gleitkomma-Ausnahme aber abstürzt.
Kann mir da jemand weiterhelfen?

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Hallo,

ich kenne weder den Löser noch deinen Fall, meine Antwort ist also mit Vorsicht zu genießen. Wenn ich mir den Beispielfall innerhalb des LTS Löser anschaue ist innerhalb der fvSchemes-Datei nicht steady State sondern ein anderes Schema definiert. Hab keine Ahnung was dieses Schmea ist, sollte jedoch auch eine Art Stationärer Lösung sein (Laut UserGuide). Vielleicht einfach mal die Eingaben dieser Datei verwenden.

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Hi und willkommen im Forum,

ein paar Fragen zu deinem Fall.

1. hast du eine 2-Phasen-Mischung; wenn ja ist LTS in Ordnung.
2. in meiner fvSchemes habe ich als ddt folgendes:

Code:

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ddtSchemes
{
    default        localEuler rDeltaT;
}

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Das ist natürlich jetzt abhängig von deiner OF Version.

3. Multiphasen + Tetraedernetze ... (hör ich nicht gern) ... Ich hab damit überhaupt keine guten Erfahrungen gemacht. Ggf. ein neues Schema testen, das in 2.2 rausgekommen ist.

4. 30.000 Zellen ist sehr sehr wenig (:
5. Ist dein Problem ein Kontinuummechanisches Problem? Knudsn-Zahl kontrollieren. Wenn nicht, versagt natürlich die Beschreibung nach Navier Stoke

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Grüße Tobias Holzmann

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system.zip

Hallo,

denke, dass du ihr helfen wollt und so prompt antwortet!

@ user1000: Ich hatte nocheinmal nachgeuckt und ich habe als ddtScheme steadyState ausgewählt. Ich weiss leider nicht welches andere Schema du meinst. Auch scheint das zip nicht meinen System Ordner zu enthalten. Aus diesen Grund habe ich diesen nocheinmal separat hochgeladen. Wenn du die Zeit hast, kannst du dir den Ordner angucken und dich nocheinmal melden, falls dir was auffällt.

@ Shor-ty
  zu 1.: Ja ich möchte ein 2-Phasensystem simulieren. Dann habe ich da schonmal das Richtige ausgewählt 
  zu 2.: Dieses Schema habe ich nicht gewählt, probiere es gerade mit einen feineren Netz aus. Es ist bis jetzt noch nicht abgestrützt. Danke schonmal für diesen Tipp!
  zu 3.: Ja kann ich verstehen, dass du das nicht gerne hörst. Habe selber einige Probleme deswegen gehabt. Würde auch gerne mit einen Hexaedernetz arbeiten, aber leider habe ich noch keine Option in Gmsh gefunden wie dieses ein solches Netz erstellt. Ich wollte auch nochmal Salome als Vernetzer ausprobieren.
  zu 4.: Ich wollte klein Anfangen und mich dann steigern. Mit 30000 Elementen kann echt keine Aussage treffen und sehe dazu noch Simulationsartifakte. Aus diesem Grund versuche ich ein feineres Netz zu simulieren!
  zu 5.: Ja bei mir handelt es sich (soweit ich es sehe) um eine Kontinuummechanisches Problem. Ich werde mir gleich die Knudsn-Zahl ansehen.

Nochmal vielen Dank für die Antworten. Hänge an diesen Fall schon eine ganze Weile.

[Diese Nachricht wurde von Somedan am 08. Mai. 2013 editiert.]

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Wenn du LTS rechnest, ist das nicht steady-state sondern Local-Time-Stepping. Soll heißen das es dir ermöglicht größree Zeitschritte zu wählen und so in der Simulation schneller voranschreiten zu können.

Stell mal die Co-Zahl unter 0,2.

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Grüße Tobias Holzmann

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Ah, okay. Gibt es denn einen Solver mit dem ich Steady-State mit zwei Fluiden rechnen kann? Ich habe als steady-state Solver simpleFoam häufiger gelesen, nur kann der anscheinend keine zwei Fluide und bei LTSInterFoam stand im Manual Local Time Step, steady-state.

Die Courant-Zahl habe ich nun auf 0.1 gestellt.

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Ja das ist ein stationärer solver mit LTS ...

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Grüße Tobias Holzmann

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Okay, dann habe ich das noch nicht verstanden und Google konnte mir auch nicht weiterhelfen. Ich kann mich mit den Local Time Step in größeren Schritten dem stationären Zustand annähern. Von anderen Simulationsprogrammen (Ansys oder neuerdings Elmer) kenn ich das so, dass nur der stationäre Zustand berechnet wird, oder habe ich das da immer falsch verstanden? Auch wundert mich, dass ich das Befüllen der Struktur beobachten kann. Auch die sehr lange Rechenzeit, im Verhältnis zu den doch sehr groben Netz haben mich vermuten lassen, dass es eine transiente Rechnung ist.
Trotzdem mein Simulationsrechner leider im Moment den Geist aufgeben habe, zeigten die Ergebnisse von vorher, dass ich langsam den nächsten Schritt angehen kann.
Ich würde gerne simulieren, wie mein Probenstrom in meinen Hüllstrom hineindiffundiert. Für den Anfang würde ich als Probenstrom Tinte nehmen und als Hüllstrom Wasser. Durch das Diffundieren müsste mit zunehmender Strecke mein Probenstrom breiter werden. Das konnte ich schon den der Realität mir diesen Fluiden beobachten. Jetzt fehlen mir noch dementsprechende Simulationen. Gibt es Tutorials auf denen ich dieses Problem aufbauen könnte?
Aber noch mal vielen Dank für deine Hilfe Shor-ty! 

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Hallo,

unter der Annahme, dass die Tinte eine ähnliche Dichte wie das Wasser hat, würde ich ggf. ein simpleFoam-Solver bzw. pimpleFoam-Solver mit einem Scalar erweitern. Das Wasser hat entsprechend die Größe phi=1 und die Tinte die Größe phi=0 (oder andersrum oder wie du möchtest). Dabei könntest du dann Vermischungsvorgänge berechnen.

Sollte die Dichte eine wesentliche Rolle spielen, würde ich eine zweite Dichte im Solver einbauen und dann mit dem erweiterten Skalar die Dichte mitteln (siehe Alpha1).

Das wär das einfachste.

Zu LTSInterFoam -> dieser ist Transient mit dem LTS Zusatz, welcher es ermöglicht schneller - im Vergleich zum interFoam - an den stationären Zustand zu gelangen bzw. allgemein die Simulationen schneller zu machen.

Du könntest diesen sicherlich auf komplett steady state umändern. Zeitableitungen entfallen hier. Selber hab ich das in einem Multiphasen-Löser noch nicht gemacht aber dürfte möglich sein.

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Grüße Tobias Holzmann

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Ich würde gerne meine Simulation jetzt um die Diffusion erweitern, also weiter mit LTSInterFoam arbeiten.
Wie meinst du das den Solver um ein Skalar erweitern? Ich wüsste jetzt nicht wie ich meine Simulation anpassen kann.

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Also wie gesagt:

- am Besten so weit vereinfachen wie es geht.
- entsprechenden Solver wählen
- ggf. anpassen oder optimieren

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- es ist möglich eine Transportgleichung einzubauen, die dein Fluid nicht beeinflusst.
- Entsprechend kannst du den Transport durch Diffusion + Konvektion eintragen.

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Grüße Tobias Holzmann

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