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Mein erster Beitrag und folgendes Problem:

Ich führe eine laminare Strömungssimulation aus in der in eine Kammer konzentrisch ein 1300°C heißes Fluid einströmt. Zusätzlich strömt ein zweites Fluid bei 25°C ebenfalls konzentrisch ein. Alles ist perfekt Symmetrisch: die Geometrie der Kammer, die Vernetzung, das Einströmen etc. . Trotzdem ist wie auf dem Bild zu sehen die Temperaturverteilung leicht unsymmetrisch. Wie kann das sein?

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Hallo,

hast Du das Bild aus einer stationären oder transienten Berechnung? Ist Deine Strömung sicher laminar, auch in den Zwickelbereichen? Ansonsten kann sich je nach Wirbelbildung natürlich auch eine asymmetrische Temperaturverteilung ergeben. Dann konvergiert Dein Problem nicht zu einem stationären (symmetrischen) Strömungsbild, sondern dieses wird sich ändern.

Wie schaut es mit der Konvergenz dieser Rechnung aus?

Ist Gravitaion ein- oder ausgeschaltet?

LG, Stefan

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Gravitation ist ausgeschaltet und es ist eine transiente Berechnung. Habe kein Konvergenzkriterium eingestellt. Ich breche die Berechnung nach 10000 Sekunden physikalischer Rechnung ab. Nach ca. 7000s stellt sich ein stationärer Zustand zum Beispiel an den Wänden ein aber nicht im Abgasstrom.
Theoretisch is es ein stationäres Problem, jedoch kann ich bei einer instationären Rechnung den Zeitschritt selber wählen (der ist e^(t/25)). Nach ca. 30 Iterationsschritten komme ich auf 10000s physikalischer Zeit. Ist ein kleiner Trick um schnelle Berechnungen durchführen zu können. Da ergibt sich doch die Frage: Wenn ich die instationäre Berechnung ohne manuellen Zeitschritt einstelle und bei 10000s abbrechen lasse (sag wir es wären dann anstatt 30 Iterationen 30000), komme ich dann trotzdem auf das gleiche Ergebnis?

Was ist ein Zwickelbereich?

Danke für deine Hilfe!

Grüße aus Leipzig,
Fabian

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Ich glaube eben nicht, dass der Abgasstrom eine stationäre Strömung ausbildet, sondern sich eben an mehr oder weniger zufälligen Stellen Wirbel bilden.

Mit Zwickelbereich meine ich die beiden scharfen Abrisskanten, wo kaltes und heißes Fluid aufeinander treffen.

Ich glaube, dass sich erst nach 7000s ein stationärer Zustand an den Wänden bildet, ist eher eine Frage des groben Zeitschritts.

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Mit den 7000s hast du Recht. An den Zwickelbereichen treten trotzdem nur Geschwindigkeiten auf, die unter Re=2300 sind. Es ist auch nur laminare Berechnung aktiviert.

Also du meinst das es bei einer laminaren Ströumg in diesem Fall symmetrisch sein muss?

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Die Strömung ist aber in Deinem Fall nicht laminar, da sich die Grenzschicht an der scharfen Kante ablöst und es dadurch zu einer Verwirbelung kommt. Da hilft das Aktivieren der laminaren Strömung auch nicht, diese wird für die Abgasströmung nicht konvergieren bzw. ein kein stationäres Strömungsbild zeigen. Daher ist gut möglich, dass das nicht symmetrisch ist.

Ein ähnliches Beispiel ist unter http://www.msr.uni-bremen.de/download/MSGrundlagenDurchfluss.pdf  bei Bild 56 zu finden.

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