---

Guten Tag!

Ich habe einen Doppelrohrwärmetauscher nachgebaut und simuliert.
Mir liegen experimentelle Daten vor, jedoch habe ich durch die numerische Bestimmungen Abweichungen an den Outlets. Beispielsweise kühlt sich der warme Fluidstrom von 50°C bei OF auf 33°C ab, in der Realität liegt er bei 37°C und die Theorie sagt, dass er bei 39,5°C enden sollte.
Mir ist bewusst, dass ich mit vielen Modellen rechne und Abweichungen ganz normal sind. Andererseits würde ich gerne das bestmögliche aus der Simulation herausholen und die Realität (Rechenzeit-Ergebnis-Optimal) genau darstellen.

Ich habe keine Turbulenz und keine Radiation betrachtet. Sobald ich die Zeit finde, würde ich gerne die Zellenzahl erhöhen. Ich habe bisher mit einem Viertelrohr gerechnet, das Hintergrundnetz ist mit 40x40x100 Zellen wahrscheinlich zu grob, da ich in z-Richtung insgesamt zwei Meter Strecke überwinde. Aber da werde ich mal ein wenig rumspielen.

Habt ihr andere Ansätze, wie ich das Ergebnis verbessern kann? Oder ist eine Abweichung in der Größenordnung völlig normal?

Danke für eure Hilfe und noch einen erfolgreichen Tag!

Viele Grüße
Garm

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Moin,

ich bin mir nicht sicher ob ich dir da viel weiter helfen kann. Ich hab aber auch schonmal versucht eine Nusseltkorrealation nachzusimulieren. Letzendlich habe ich bei mir folgende Fehler gemacht:

- Massenstromgemittelte Temperatur am Outlet anstatt einer flächengemittelten Temperatur (wie bestimmst du denn deine Outlet Temp?)
- der Dimensionslose Wandabstand hatte bei mir einen großen Einfluss auf die Wärmeübertragung (welchen Wandabstand hast du?)
- Anzahl und Wachstum der Layer. Meine Besten Ergebnisse waren letzlich bei y+=0,3 und 20 Layer mit Wachstum 1.1 ... Das wird dann allerdings ein entsprechend    feines Gitter (Bei mir wars aber auch ne turbulente Strömung). Für die Gitterunabhängige Lösung dann vllt eine Netzverfeinerungsstudie durchführen ?

Ich gehe mal davon aus, dass deine Stoffwerte korrekt sind    ?
Die Unendliche Nusseltzahl lag bei laminaren Strömung bei 3,66 wenn ich mich nicht irre. Welche hast du denn gerade ?

Gruß
Vllt hilfts ja

------------------
Gruß
Jens

[Diese Nachricht wurde von JensHa am 09. Apr. 2015 editiert.]

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Meine damalige Nusseltkorrelation die ich mit dem cht nachgerechnet hab und mit Messdaten verifizieren konnte lag im Fehlerbereich von 2%.
In deinem Fall würde ich dir ein 2d rotationssymmetrisches Netz vorschlagen. Sparst dir viel Zeit und kommt aufs gleiche raus.

Ansonsten beachte bitte die Anmerkungen von Jens. Explizit dein y+ sollte korrekt sein und dementsprechend solltest du wissen ob du Wandfunktionen verwendest oder eben nicht. Bei der Verwendung von Wandfunktionen muss/sollte der Zellmittelpunkt der ersten Wandzelle im logarithmischen Bereich liegen.

------------------
Best regards,
Tobias Holzmann

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo Jens, Hallo Tobias,

Danke für eure Antworten. Zugegebenermaßen bin ich nicht nur Neuling auf dem Gebiet der CFD, sondern habe ich Bachelor bisher auch keine Vorlesung zur Strömungsmechanik gehabt, daher nicht wundern, wenn ich mal ein wenig mehr nachfrage. Meine fehlendes Wissen gleiche ich aber sicher durch Motivation aus. :-)

Jens:
Meine Outlet-Temperatur habe ich flächengemittelt gemessen. Wie würde ich das ganze denn mit dem Massenstrom machen?

Beim dimensionslosen Wandabstand bin ich bereits überfragt. Wie ermittle ich diesen? Gleiches gilt für die Nusseltzahl. Gibt es zu diesen beiden Sachen gute Tutorials?

Die Stoffwerte habe ich noch einmal überprüft und die sollten korrekt sein.

Tobi:
2% hört sich fantastisch an, da möchte ich auch gerne hinkommen. :-)

Bedeutet 2D rotationssymmetrisch das gleiche wie Pseudo 2D? Ich hatte erst einfach ohne snappyHexMesh den Case gebaut, dass ich Pseudo 2D Boxen übereinander hatte, aber das passt ja nicht, da ich ja im Endeffekt ein Pizza-Stück brauche, wo der Radius infinitesimal wird und wenn ich ein Viereck mit infinitesimaler Dicke habe, habe ich ja in weiter Entfernung vom Ursprung Volumen unterschlagen?

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo,

also zu y+

• nach der Berechnung einfach yPlusRAS eingeben
  
• Die Ausgabe des y+ betrachten und entsprechend handeln
  
• Ohne Wandfunktionen für k, omega, epsilon (oder welches Modell du auch immer verwendest) musst du die viskose Unterschicht auflösen d.h. y+ ~ 1
  
• Mit Wandfunktionen muss y+ so sein, dass du im Logarithmischen Bereich bist. Heißt also y+ irgendwo größer 12.7 (hier ist die Transition, sofern ich mich richtig erinner). Laut Ferziger wird y+ > 30 angegeben
  
• Die 2% waren jetzt aus m Kopf aber ich hab die Werte in einer sehr guten Korrelation erhalten
  
• 2d rotationssymmetrisch bedeutet, dass du den Fall 2d rechnest und nicht 3d.
  
• Tutorials findest auf meiner Homepage, oder im WIKI
  

------------------
Best regards,
Tobias Holzmann

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Moin,

Zur Massenstromgemittelten Temp:
also ich habe hier irgendwo im Netz mal nen Tool gefunden zur Massenmittelung. Das hatte ich dann für Version 2.3.x angepasst.

Zur Nusseltzahl:
Ich fand da den VDI-Wärmeatlas ganz gut zur theoretischen Berechnung. Ansonsten den Baehr. Zur Berechnung der Simulierten Nusseltzahl hatte ich ebenfalls nen Tool im Netz gefunden und auf Version 2.3.x angepasst.

Wenn du die Progs mal testen möchtest kannst du dich ja melden  

------------------
Gruß
Jens

[Diese Nachricht wurde von JensHa am 09. Apr. 2015 editiert.]

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Ergänzung:

• Zur Nu Berechnung kannst du wallHeatFlux verwenden und dein Wärmestrom q berechnen lassen. Mit diesem kannst du dann die Nusselt Zahl berechnen und mit Semi-empirischen Gleichungen vergleichen
  
• VDI (wie schon erwähnt) ist die Literatur #1
  

------------------
Best regards,
Tobias Holzmann

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP