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heatedDuct-09NOOM-kE.zip

Hallo,

ich habe zwar relativ komplexere Geometrie, wollte erst ohne Vernetzungsprobleme anhand einfacher Geometrie Fehler herausfinden. 

Ich habe Beispiel aus dem Tutorial chtMultiRegionFoam/heatedDuct von laminar auf turbulent k-epsilon geändert. Teile für turbulent, k-epsilon habe ich aus anderem Tutorial genommen und etwas (ohne nötige Erfahrung) "angepasst".

Inlet: T und U sind fix vorgegeben. Sowie fix ist die Heizleistung des heaters.

Das Wasser sollte am outlet nicht in die Atmosphäre austreten, auch kein Kontakt mit der Atmosphäre am inlet.

Als Ergebnis brauche ich Erwärmung des Wassers (delta T inlet/outlet) sowie Druckverlust im Kanal zwischen inlet und outlet.

Simulation konvergiert gut, jedoch nicht alle Werte sind realistisch:

1. e-Werte in solid Regionen oszillieren hochfrequent. Solche Schwankungen für h-Werte im fluid sind OK bei turbulenten Strömungen, jedoch in solid Regionen sollten sie sich, wenn physikalisch, dann eigentlich nur träge ändern.

2. direkt nach inlet bildet sich ein schmaler Bereich mit hohen Spitzenwerten für fast alle fluid Parameter.

Sonst relativ realistische T-Verteilung in fluid und solid Regionen.

Ob Problemstellen in Randbedingungen sind oder woanders ist mir nicht eindeutig, daher habe ich case hier angehängt.

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Bildschirmfoto_k-feld_heatedDuct09__2021-12-1715-46-16.png

Hallo,

hier am Anhang noch Bild k-Feld mit schmalem Streifen mit Spitzenwerten hinter dem Inlet. Könnte an Randbedingungen liegen, habe ich für fluid hier dargestellt.

alphat-File des Fluids:
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
dimensions      [1 -1 -1 0 0 0 0];

internalField  uniform 0;

boundaryField
{
    #includeEtc "caseDicts/setConstraintTypes"

    ".*"
    {
        type            calculated;
        value          $internalField;
    }
}
// ************************************************************************* //

Epsilon-File des Fluids:
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ** * * * //

dimensions      [ 0 2 -3 0 0 0 0 ];

internalField  uniform 0.0064879;

boundaryField
{
    #includeEtc "caseDicts/setConstraintTypes"

    fluidOutlet
    {
        type            zeroGradient;

    }
    fluidInlet
    {
        type            fixedValue;
        value          $internalField;
    }
    fluid_to_metal
    {
        type            epsilonWallFunction;
        value          $internalField;
    }
}
// ********************************************************* //

K-File des Fluids:
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
dimensions      [ 0 2 -2 0 0 0 0 ];

internalField  uniform 0.00463812;

boundaryField
{
    #includeEtc "caseDicts/setConstraintTypes"

    fluidInlet
    {
        type            fixedValue;
        value          $internalField;
    }
    fluidOutlet
    {
        type            zeroGradient;
    }
    fluid_to_metal
    {
        type            kqRWallFunction;
        value          $internalField;
    }
}
// ***************************************************** //

nut-File des Fluids:
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ** //
dimensions      [0 2 -1 0 0 0 0];

internalField  uniform 0;

boundaryField
{
    #includeEtc "caseDicts/setConstraintTypes"

    fluidInlet
    {
        type            calculated;
        value          $internalField;
    }
    fluidOutlet
    {
        type            calculated;
        value          $internalField;
    }
    fluid_to_metal
    {
        type            nutkWallFunction;
        value          $internalField;
    }
}
// **************************************************//

p-File des Fluids:
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
dimensions      [ 1 -1 -2 0 0 0 0 ];

internalField  uniform 0;

boundaryField
{
    #includeEtc "caseDicts/setConstraintTypes"

    ".*"
    {
        type            calculated;
        value          $internalField;
    }
}
// *************************************************** //

p_rgh-File des Fluids:
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
dimensions      [ 1 -1 -2 0 0 0 0 ];

internalField  uniform 0;

boundaryField
{
    #includeEtc "caseDicts/setConstraintTypes"

    ".*"
    {
        type            fixedFluxPressure;
        value          $internalField;
    }
    fluidInlet
    {
        type            fixedValue;
        value          uniform 0;
    }
}
// **************************************************** //

T-File des Fluids:
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //

dimensions      [ 0 0 0 1 0 0 0 ];

internalField  uniform 300;

boundaryField
{
    #includeEtc "caseDicts/setConstraintTypes"

    fluidInlet
    {
        type            fixedValue;
        value          uniform 280;
    }
    fluidOutlet
    {
        type            zeroGradient;
    }
    fluid_to_metal
    {
        type            compressible::turbulentTemperatureCoupledBaffleMixed;
        value          $internalField;
        Tnbr            T;
    }
}

// ************************************************** //

U-File des Fluids:
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
dimensions      [ 0 1 -1 0 0 0 0 ];

internalField  uniform (0 0 0.1);

boundaryField
{
    #includeEtc "caseDicts/setConstraintTypes"

    fluidInlet
    {
        type            fixedValue;
        value          uniform (0 0 0.1);
    }
    fluidOutlet
    {
        type            pressureInletOutletVelocity;
        value          $internalField;
    }
    fluid_to_metal
    {
        type            noSlip;
    }
}
// ************************************************** //

Würde mich auf jeden Hinweis freuen
Grüße
nordex

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