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WaagerechtesRohr.tar.gz

Hallo zusammen,

ich versuche mich gerade mit OpenFOAM anzufreunden und teste ein paar Einstellungen durch.
Im Anhang habe ich einen Testfall, der zwar laminar rechnet, schaltet man aber die Turbulenz auf kEpsilon, so strömt nichts mehr.

Kann sich das mal jemand anschauen und mir einen Tipp geben?

Vielen Dank!

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Viele Grüße
Michael

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Hi,

1. wieso rechnest du nicht gleich 2D ?
2. hast du überhaupt turbulente Strömung?
3. calculated hab ich in meinen turbulenten Größen noch nie gesehen
4. Druck von 0 Pa ?

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Grüße Tobias Holzmann

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Bild.jpg

Hallo Tobias,

ich bin noch in der Validierungsphase und mache mich mit OpenFOAM vertraut. Daher habe ich auch noch eine einfache Geometrie, die dann aber noch komplizierter wird. Daher kommt 2D für meine Untersuchung nicht in Frage.

Auch werde ich vermutlich keine Turbulenz haben. Aber ich möchte das im späteren Verlauf nicht grundsätzlich ausschließen, sondern nachweißen. Und rechnen sollte OF ja auch, wenn keine Turbulenz vorhanden ist.

Calculated macht der bei mir in den Files alphat und mut von alleine. Vielleicht liegt das ja daran, dass ich an den Seiten Atmosphäre habe?!

Der hier eingestellte Druck hat keinen Einfluss auf das Strömungsbild. Habe gerade noch eine Berechnung mit p = 1e5 Pa durchlaufen lassen. Die Werte sind auch die Gleichen.

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Viele Grüße
Michael

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Hallo Michael,

die einfachste Variante eines Strömungsfeldes ist 2D. Wieso du dich nicht daran machst, versteh ich nicht. Ob du jetzt 10 Zellen nach unten hast oder das als 2D machst sollte eigentlich keine Rolle spielen. Das einzige was Auswirkungen haben wird, ist die Rechenzeit.

mut und alphat sind turbulente Variablen die über die tubulenten Größen k, epsilon, omega ... berechnet werden.

alphat = //- turbulent thermal diffusuvity [kg/m/s]
mut = turbulente dynamische viskosität

Für deine Einstellungen würde ich mich immer an den Tutorials orientieren.

Das mit der Turbulenz habe ich jetz verstanden  
In deinem Fall sind aber die RB für k und omega/epsilon falsch.

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Grüße Tobias Holzmann

Nachtrag: Änderung einer Passage, zwecks falscher Formulierung.

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Was für Einstellungen währen den richtig? In dem damBreak - Tutorial ist die Atmosphäre mit inletOutlet definiert.

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Viele Grüße
Michael

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Zitat:

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mut und alphat sind keine turbulenten Größen für das Modell. Wenn du k, epsilon, omega ...

alphat = //- turbulent thermal diffusuvity [kg/m/s]
mut = turbulente dynamische viskosität

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Warum ist mut keine turbulente Größe? Es heißt doch extra "turbulente dynamishe Viskosität" und es wird eine Initialisierung von mut im Ordner /0/ benötigt.

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Hallo Wahlfisch,

meine Formulierung war etwas ungeschickt gewählt.
Für das Turbulenzmodell sind es keine Eingabegrößen, da du über das Turbulenzmodell (hier ein Zwei-Gleichungsmodell der Gattung der Wirbelviskositätmodelle) eine "Scheinzähigkeit" berechnest. Allgemein eben mu_eff = mu_lam + mu_turb. Laminarer Anteil ist bekannt, turbulenter Anteil nicht.

mu_turb wird aus dem Turbulenzmodell berechnet und >>> so wollte ich es ausdrücken <<< keine Eingabegröße des Modells. Das Modell benötigt k und epsilon, bzw. omega oder je nach Modell die entsprechenden Parameter.

mut (Im 0-Ordner) sollte normalerweiße selbst generiert werden. Es sei denn du möchtest bestimmte Randbedingungen an diversen Oberflächen vorgeben (Oberflächenrauhigkeit etc.)... kann aber auch sein das es je nach Solver (kompressible/inkompressible) Unterschiede gibt. 

Ich persönlich lösche mut und alphat sehr oft und lass es von OpenFOAM beim Durchlauf des Konstruktors selbst generieren. Danach werfe ich noch einen Blick drauf und wenn alles passt, lass ich die Simulation weiterlaufen.

Und das mit der turbulenten Größe - wie gesagt - etwas unglücklich forumliert (danke für den Hinweis, habe ich bereits oben geändert)

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Grüße Tobias Holzmann

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Ich denke, es ist treffend, wenn man sagt, dass mut eine turbulente Größe ist, hierfür im k-eps-Modell aber keine eigene Transportgleichung gelöst wird sondern aus den Transportgleichungen für k und eps/omega berechnet wird.

mut ist im k-eps bzw. omega Modell ja genau die Kerngröße, die letztendlich überhaupt berechnet werden will, um das Schließungsproblem nach Boussinesq zu lösen.

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In den Zweigleichungsmodellen wird für die turbulente Viskosität nie eine Transportgleichung berechnet. Sowie du bereits erwähnst, ist das die Kerngröße aber in allen Wirbelviskositätmodellen.

Man könnte jetzt über vieles diskutieren allerdings - wie bereits erwähnt - war es von mir einfach sehr unglücklich formuliert 

mut ist eine turbulente Variable. Da stimm ich mit dir überein.

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Grüße Tobias Holzmann

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Hallo,

was heißt "strömt nichts mehr" meinst du damit dass immer die Berechnung divergiert?
falls es so ist, dann probier mal die Anfangswerte zu ändern. Mit den Anfangswerte meine ich die Werte, womit die Iterationen anfangen.

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lassen wir uns voneinander lernen

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Hallo Student aus Aachen,

danke für deine Antwort.

Mit es strömt nichts, meinte ich das auch so.
Die Geschwindigkeit ist gleich null und nur die Temperatur breitet sich aus (durch Wärmeleitung).

Das selbe Problem habe ich auch, wenn ich eine Simulation verwende, die mal gelaufen ist.

Ich bin mittlerweile der Meinung, das OF mit freier Konvektion noch nicht ganz klar kommt. 

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Viele Grüße
Michael

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Hallo Micha,

ich habe vor 4 Jahren meine Bachelorarbeit über freie Konvektion geschrieben und ich kann dir versichern, dass OpenFOAM das wunderbar händelt.
Immerhin wird mit OpenFOAM schon wirklich extremes simuliert. Am Lehrstuhl an dem ich Arbeite, wird bspw. Solidification etc. simuliert und das in einem schon sehr interessanten Arbeitsbereich. Wenn ich heute Abend mal Zeit finde, werde ich mir deinen Case durchsehen.

Da du einen (so nehm ich an) buoyant Solver verwendest, und du demnach auch p_rgh setzen musst (bitte nicht verwechseln mit hydrostatischem oder dynamischen Druck -- letzteres vor allem nicht in Multiflowberechnung -> unterschiedliche Dichten), kann es durchaus sein, dass du dort einen Fehler gemacht hast. Natürlich hoffe ich auch das der Graviationsvektor nicht (0 0 0) ist 

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Best regards,

Ph.D. Tobias Holzmann M.Eng.

Simulation and Modelling of Metallurgical Processes
Department of Metallurgy
University of Leoben

Franz-Josef-Str. 18
A - 8700 Leoben
Österreich / Austria
Tel.: +43 3842 - 402 - 3118
http://smmp.unileoben.ac.at

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waagrechtesRohr.png

Hallo Micha,

ein paar Hinweise:

1. dein Netz solltest du immer mit checkMesh prüfen

Code:

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Create polyMesh for time = 0

--> FOAM FATAL ERROR:
Symmetry plane 'sym' is not planar.
At local face at (-0.0473794 -0.048539 0) the normal (0 0 -1) differs from the average normal (0.25 0 0) by 1.0625
Either split the patch into planar parts or use the symmetry patch type

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Wie du siehst habe ich hier schon das erste Problem bei deiner Simulation. OpenFOAM kann nämlich diese SymmetryPlane nur auf Planare Flächen legen. Da du 3 Faces für Symmetrie gewählt hast, ist das schon ein Problem. Abhilfe schafft da natürlich drei Patches mit verschiedenen Namen (ggf. in groups() zusammenfassen, damit musst du dann nur eine BC in deinen 0/* Files definieren.

Nach Modifizierung deines Meshes und Erstellung eines 2D Simulation (zum Test) funktioniert alles... zudem halt noch das Turbulenzmodell abgestellt (ist ja wirklich keine große Strömung).

Hoff das Hilft dir etwas weiter.

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Best regards,

Ph.D. Tobias Holzmann M.Eng.

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Hallo Tobias,

das ist eine neues Feature in OpenFOAM 2.3.0 - mit der Version 2.2.0 kommt dieser Symmetrie-Fehler nicht.

Läuft der Case bei dir auch mit Turbulenz?

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Viele Grüße
Michael

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Hallo Michael,

was meinst du mit "ist ein neues Feature"?
Meiner Ansicht nach, solltest du immer die Symmetrieebenen trennen. Ich müsste im Source Code mal nachsehen wie das umgesetzt ist und ob es da zu Problemen kommen kann. Aber wenn du mit Feature meinst, dass diese Überprüfung neu ist, dann kannst du das ja bei dir ganz schnell ausprobieren, in dem du das umänderst.

PS:

Code:

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DILUPBiCG:  Solving for Ux, Initial residual = 0.000999623, Final residual = 7.20224e-06, No Iterations 1
DILUPBiCG:  Solving for Uy, Initial residual = 0.000499296, Final residual = 4.16918e-06, No Iterations 1
DILUPBiCG:  Solving for h, Initial residual = 1.00743e-05, Final residual = 1.55645e-08, No Iterations 1
DICPCG:  Solving for p_rgh, Initial residual = 0.000265285, Final residual = 2.25614e-06, No Iterations 49
time step continuity errors : sum local = 0.000119102, global = 9.0308e-07, cumulative = 0.00977964
rho max/min : 998.454 983.27
DILUPBiCG:  Solving for epsilon, Initial residual = 4.7996e-06, Final residual = 2.89975e-08, No Iterations 1
DILUPBiCG:  Solving for k, Initial residual = 1.9267e-05, Final residual = 1.78856e-07, No Iterations 1
ExecutionTime = 16.38 s  ClockTime = 17 s

SIMPLE solution converged in 1916 iterations

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Auch mit Turbulenzmodell erfolgreich - ob die Ergebnisse bei einer laminaren Strömung quantitativ passen müsstest du dann prüfen.

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Best regards,

Ph.D. Tobias Holzmann M.Eng.

Simulation and Modelling of Metallurgical Processes
Department of Metallurgy
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Hallo Tobias,

könntest du mir den Fall mit Turbulenz mal hochladen?
Denn rechnen tut der Fall bei mir auch, nur das Strömungsbild passt nicht.

Zum Thema Symmetrie in OF 2.3.0:

Zitat:

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In this version, the behaviour of the symmetryPlane boundary condition has changed, in which it now explicitly requires the underlying patch to be a single, flat plane. The change has been made to avoid accumulation of truncation errors and to guarantee parallel consistency in any dealing with point fields, e.g. mesh motion. .

The behaviour from previous versions, in which it was not an absolute requirement that the patch is flat, is now available in a new symmetry condition. However, for any case dealing with point fields, it is advised to upgrade to use the symmetryPlane boundary condition.

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Quelle:
http://www.openfoam.org/version2.3.0/numerics.php

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Viele Grüße
Michael

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waagrechtesRohr.tar.gz

Hey,

in den Numerics hab ich gar nicht geschaut (:

Anbei dein Case!

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Best regards,
Tobias Holzmann

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