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Autor Thema:   FlowSimulation - Vorsicht bei perforierten Platten (815 mal gelesen)
wolschmi
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erstellt am: 22. Mrz. 2018 15:01    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


SolverPerfPlatte3.PNG


AktiveSzenePerfPlate5x1FeatPerfPlate5mm1mmSteg.png


PerfPlateTest.zip

 
Hallo

dies ist mein erster Beitrag in diesem Forum und leider kein positiver.

Nachdem wir uns letztes Jahr in der Firma für SolidWorks FlowSimulation zur Simulation der Kühlung von Elektronikgehäusen entscheiden haben, musste ich im August letzten Jahres feststellen, dass FlowSimulation wohl ein ernsthaftes Problem bei der Verwendung perforierter Platten hat. Da ich bis heute keine vernünftige Lösung für dieses Problem erhielt, habe ich mich entschlossen es nun hier zu veröffentlichen.
Bei Öffnungsverhältnissen größer als 0,6 kommt es zu wohl zu numerischen Instabilitäten und die Simulation kann abbrechen. Dabei kommt(kam) es zu großen Ergebnisunterschieden zwischen eimen als 3D MOdell simulierten Einlass und einem mittel perfortierter Platte modellierten Strömungseinlass. Man erhält Ergebnisse für die Strömungsgeschwindigkeiten, die fernab der Realität sind. Für das beigefügte Modell habe ich unter Verwendung des Perforierte-Platte Features aus der technischen Datenbank Stömungsgeschwindigkeiten am Einlass die über der Lichtgeschwindigkeit lagen erhalten. Nachdem ich dieses Problem an unseren VAR weitergeleitet habe erhielt ich von SolidWorks folghende Angtwort:

"Aktuell gibt es in der perforierten Platte eine Ungenauigkeit. Die mittlere Geschwindigkeit wird laut SolidWorks korrekt berechnet. Bei der maximalen Geschwindigkeit kann es zu ungenauen Werten kommen. Insbesondere direkt auf der Platte weichen die Maximalwerte ab."

Da ich mich mit dieser Antwort verständlicherweise nicht zufrieden geben konnte habe ich mich erneut an unseren VAR gewandt und im November 2017 wurde dann offiziell ein SPR daraus. Seit dem warte ich nun auf die Behebung. Immerhin hat sich jetzt mit SW2018 SP2 etwas getan. Seit dieser Version konvergiert nun das Modell mit perforierten Platten und das Ergebnis für die maximale Geschwindigkeit weicht nur nuch um das Dreifache von der 3D Modellierung ab. Allerdings beträgt die Berechnungszeit das 10fache der Zeit für das real modellierte Modell. Außerdem entsteht nun ein Wirbel berechnet für den ich keine Erklärung habe.Von einer vernünftigen Lösung kann daher meiner Ansicht nach keine Rede sein, da es Sinn der die perforierten Platten ist Simulationsmodelle zu vereinfachen und dadurch Rechenleistung/zeit einzusparen.

Wie es also aussieht besteht seitens SolidWorks/Mentor wenig Interesse das Problem ordentlich zu Lösen. Klar wir sind nur ein kleiner Kunde mir 3 SW und 1 FlowSimulation Lizenz und anscheinend ist noch niemanden dieser Bug aufgefallen. Allerdings finde ich wenn ein Simulationsprogeramm für 14.000 € und jährlich 3500€ für den Servicevertrag einen Bug enthält der zu reproduzierbar falschen Berechnungsergebnissen führt sollte dieser schnellst möglich behoben werdenzu beheben, allein schon aus Imagegründen. Wer hat schon Intersse an falsch rechnenden Simulationsprogrammen.

Falls jemand mit diesem Problem zu kämpfen hat/hatte und einen Workaround gefunden hat wäre es für mich hilfreich diesen zu erfahren, da die Verwendung realer Modelle für unserer Gitter zu riesigen Modellen führt und trotz Hochrüstung der Simulationsrechner bei Modellen mit über 10 Mio Zellen als auch SolifWorks bei der Geometrieerzeugung von einigen tausend Durchbrüchen an seine Grenzen stoßen.

Grüße

P.S. Fall jemand auf die Idee kommen sollte sich dieses Modell als neuen Antrieb patentieren zu lassen - zu spät.

[Diese Nachricht wurde von wolschmi am 22. Mrz. 2018 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von wolschmi am 23. Mrz. 2018 editiert.]

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N.Lesch
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erstellt am: 23. Mrz. 2018 20:36    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für wolschmi 10 Unities + Antwort hilfreich

Der Ein- und Auslass sollte immer eine gewisse Länge haben sonst
geht gar nichts.
Das Thema ist sehr komplex, das lernt man nicht so einfach wie CAD.

------------------
Klaus

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freierfall
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erstellt am: 24. Mrz. 2018 18:30    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für wolschmi 10 Unities + Antwort hilfreich


platte_0001.JPG

 
- wenn du das Lochgitter meinst, so was simuliere ich am laufenden Band seit 5 Jahren. Das geht sehr gut.

Fragen:
- Also warum hast du einen statischen Druck definiert? (dies sollte eher Umgebungsdruck sein)
- du hast du gar keine perforierte Platten definiert? (deswegen denke ich meinst du die vielen kleine Rechtecke am Eingang.

Anmerkungen:
- das mit den lokalen Netz braucht man seit 2017 nicht mehr unbedingt. Das kann man inzwischen sehr gut durch erweiterete Spaltverfeinerung und unter manuell bei Zellverfeinerung auf 3 oder 4 Stellen  Da wurde was am am Zellerstellung geschraubt.

herzlich Sascha

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Rummelsdorf
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erstellt am: 24. Mrz. 2018 19:49    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für wolschmi 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo,
bei uns gibt es auch eine ähnliche Baugruppe bei der Luft durch eine perforierte Platte strömt.
Wir hatten seit 2011 Flow Simulation eingesetzt, hatten zwei Lizenzen (mit Ablauf des Jahres 2017 gekündigt). Es sind insgesamt drei Server zum Berechnen angeschafft worden, mit bis zu 128 GB Ram und 24 Kernen pro Stück. Ergebnis: Bei mehr als 10 Millionen Zellen wird die Software Solidworks Flow Simulation instabil. Mein Rat nach etwa 6 Jahren Flow Simulation: Probiert mal OpenFOAM aus. Damit kommen wir seit den Anfängen vor 1,5 Jahren extrem viel besser zurecht. Klar, die Einstiegshürde ist sehr viel höher, aber es lohnt sich! Die dicken Rechner sind nun auf Ubuntu im Dualboot unterwegs. Die Flow Lizenzen haben wir gekündigt, OpenFOAM ist frei (www.openfoam.org). Ich möchte nichts kommerzielles wie z.B. Ansys Fluent mehr haben. Was anderes ist das Thema vernetzen, da setzen wir auf Ansys Meshing und sind zufrieden. Das .msh Metz exportieren wir nach Ubuntu und importieren es mit OpenFOAM.

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freierfall
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erstellt am: 25. Mrz. 2018 08:49    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für wolschmi 10 Unities + Antwort hilfreich

- ok meine Zellenanzahl liegt bei 700.000 und inzwischen reichen bei mir auch auch 400.000 Zellen aus, das liefert das selbe Ergebnis. Mir 10.000 Zellen habe ich keine Erfahrung und so viele braucht es bei meinen Berechnungsräumen nicht. Sorry - kann da nicht wieterhelfen.

@Rummelsdorf, danke für den Einblick.

herzlich Sascha

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wolschmi
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erstellt am: 28. Mrz. 2018 12:49    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo zusammen,
Zunächst vielen Dank für die Kommentare zu dem Thema. Leider war ich die letzten Tage unterwegs und kann erst jetzt antworten.
Mir geht es mit dem Beitrag in erster Linie darum, den Fehler publik zu machen. Fehler können und dürfen passieren, nur sollte man sie dann auch schnellst möglich und vernünftig korrigieren. Dass hier ein Bug vorliegt, der unter Umständen tief in der Numerik vergraben ist und daher weitreichende und für die Entwickler unangenehme Folgen haben kann ist meiner Ansicht nach bestätigt. Zum einen schließe ich dies aus der Antwort auf meine erste Supportanfrage. Zum anderen habe ich die Beispielsimulation unserem VAR zur Verfügung gestellt, durch den es der Entwicklung weitergeleitet wurde. Daraufhin wurde ein offizieller SPR daraus ohne dass es Beanstandungen gab.
Ich gehe daher davon aus, dass es am Modell nichts auszusetzen gibt. Lediglich die Vernetzung mag übertrieben sein, dies hatte aber den Grund, dass die Höhe Auflösung eventuell Hinweise die zur Problemlösung beitragen könnten zu Tage führen sollte.
Wer sich die Mühe machen will das Modell durchrechnen zu lassen, wird feststellen dass alle Bedingungen korrekt sind und dass das perforierte Platte Feature durchaus korrekt funktionieren kann. Es gibt aber auch Konfigurationen gibt, die zu dem beschriebenen Problem führen. Leider sind dies eben solche Konfigurationen wie sie bei Gehäusen im Elektronikbereich eher der Standard als die Ausnahme.

Den Einwand mit der Anlaufstrecke verstehe ich zwar, kann ihn aber leider nicht nachvollziehen. Die perforierte Patte ist meiner Ansicht nach ja genau dafür gedacht, dass der Strömungswiderstand am Ein- bzw. Auslass bei einer internen Studie mit ihrer Hilfe modelliert und vereinfacht werden kann. Es handelt sich hier um ein "Standardfeature" das ähnlich in anderen Programmen ebenfalls verfügbar ist. Aus früheren Zeiten meine ich mich zu erinnern können, dass dies z.B. in ICEPACK dem Gitter Feature entspricht. Dies konnte ebenfalls auf den Berechnungsrand gelegt werden, ohne dass eine Anlauftrecke notwendig war und es zu Problemen kam.


Grüße

Wolfgang

[Diese Nachricht wurde von wolschmi am 28. Mrz. 2018 editiert.]

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