Ablösung (FEM / Genormte Berechnungen/OpenFOAM) - Lösung vorhanden!

Hallo Broze und Willkommen im Forum,

dein erster Satz honorier ich mal für all jene die hier Hilfestellungen geben und zudem ein Danke an dich (ich spreche glaub für alle). Es ist nicht immer selbstverständlich das man behilflich ist.

Im Texteditormodus findest du links ein paar CODE Tags mit denen du deinen Post etwas leserlicher gestalten kannst (nur als Hinweis)

Zu deinem Problem:

Von-Karman Simulationen habe ich schon mehrere gemacht. Im Studium mussten wir damals auch eine Projektarbeit darüber schreiben, also hoffe ich dir etwas Hilfestellung geben zu können
Die Karman-Straße bildet sich nur in bestimmten Re-Zahlen aus
Nach deinen Angaben erhalte ich eine Re-Zahl von knapp 2000
Was im Hinterkopf noch so ist, sollte die Re-Zahl irgendwo bei 50 - 200 liegen (werde heute Abend meine Projektarbeit mal zur Hand nehmen)
Wie die Re-Zahl bereits andeutet, liegst du im laminaren Strömungsbereich (Umschlagpunkt bei Rohrströmungen ca. 2300 - wird auch oft gestritten - und bei Umströmungen liegt diese ja noch wesentlich höher)

Entsprechend würde ich in deinem Case folgende Änderungen treffen:

Turbulent auf Laminar umstellen; damit benötigst du auch k und epsilon nicht
Überprüfung deiner Geschwindigkeiten (sind die 7m/s definiert) zur Ablösung der Karmanschen Wirbel

Was noch interessant wäre:

3D oder 2D Berechnung
Was für ein Netz verwendest du (Hexaeder, Prismen, Tetraeder, Polyeder)
Welche Schemen verwendest du
Wie sind deine PISO Settings
Was sagen deine Residuen ? Dürften eigentlich bei Ablösund auch schön Oszillieren, damit ist es auch möglich die Ablösefrequenz zu bestimmen und damit dann die Sr-Zahl

SIMPLE-foam
SIMPLE ist ein Algorithmus zur Kopplung der Druckkorrekturgleichung zum Strömungsfeld. Davon gibt es dann noch Derivate wie SIMPLER, SIMPLEC,... welche mehrere Gleichungen lösen oder ein weiteren Korrekturschritt aufweisen. Es werden hier allerdings einige Annahmen getroffen um das Druckprofil zu berechnen. Demnach ist es nicht ohne weitere Umstände Zeit konsistent. Eine turbulente Strömung kann, muss aber nicht stationär sein. Die Stationärität kannst du dir wie folgt vorstellen:

Du hast ein Mittelwert der turbulenten Geschwindigkeit PLUS
eine Fluktuation um diesen Mittelwert
Erfolgt keine zeitliche Änderung des Mittelwerts === Stationär
Erfolgt eine zeitliche Änderung des Mittelwerts === Instationär

Trifft dies zu, hast du eine stationäre turbulente Strömung.

Tritt eine zeitliche Änderung auf (d.h. die partielle Ableitung der Zeit ist nicht null), muss man auf PISO oder PIMPLE zurückgreifen.

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Best regards,
Tobias Holzmann

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