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Hallo,
ich schreibe meine Studienarbeit über die Effizienzsteigerung durch konstruktive Anpassung des Abgasauslasses eines Hochgeschwindigkeitsbrenners. Simuliert wird die Strömung mittels FlowSimulation, dieses Programm hatt an der uni noch niemand benutzt. Simuliert wurde bisherr immer mit STAR++ oder selbst geschriebenen Programmen in c++.
Zu den Grundlagen: der Wirkungsgrad oder auch relativen Luftvorwärmung genannt dient zur Beurteilung das heißt ε=(Temperatur Auslass Verbrennungsluft-temperatur Einlass Abgas)/(Temperatur Einlass Abgas-Temperatur Einlass Verbrennungsluft)
Temperatur Einlass Abgas=1223,15K
Temperatur Einlass Verbrennungsluft=293,15
Temperatur Auslass Verbrennungsluft= Ziel Oberfläche Temperatur(Fluid)

Bild 1 ist hier der ist zustand und Bild 2 das Optimum was erreicht werden kann.
Der Hintergrund ist der, dass beim Optimum die Strömung den Rekuperator gleichmäßig umströmt und der Wirkungsgrad höher sein sollte.
Beim ist Zustand hat die Strömung das streben bei halben Weg sich Richtung Auslass orientiert und die Strömung unterhalb, zwischen den Rippen kaum vorhanden ist.
Viele Simulationen und die Theorie belegen das der Wirkungsgrad bei Bild 2 höher ist(+10%) als bei Bild 1.(mein Wert: -2%)

Einstellungen:
Wärmeleitung in Festkörpern aktiv
Material: Späroguss (Wärmeleitkoeffizient 75)
Fluid: Luft zur vereinfachung ist auch Abgas=Luft
Netz: Stufe 4
      Enge Kanäle 0.0032(das entspricht dem engsten Raum zwischen den Rippen)
Alle Wände bis auf den Rekuperator sind Addiabat.

mögliche Probleme:
Was mir auffält ist, dass bei den kleineren Modell(Bild 2) die Zahl der Zellen (Fluid, Fest, Partiell) größer ist(etwa um 100000).
Fluidzahl Bild 2 ca.600000.
Was sagt ihr könnte das ein Problem sein und wie pass ich das an?(hab das auch über Auto.einst. aus selbst alle werte gleich gestzt und das Problem besteht weiterhin)

Kennt jemand das Problem, das wenn man Kreisringe mit Einlassmassenstrom belegt, sich keine Strömung entwickelt?
Um dieses Problem zu umgehen habe ich, wie im Bild zu sehen, extra Einlassringe modeliert vieleicht ist das ja auch ein Problem?

Als Anmerkung, alle Programme wie auch SolidWorks arbeiten mit der Reynoldsgemittelten-Navier-Stokes-Gleichung mit k-ε Turbulenzmodell und in Wandnähe mit dem Logaritmischen Wandgesetz. Also kann es nicht an den Berechnungsmodellen liegen.

Bin für alle Anregungen, Anmerkungen offen also schreibt was euch einfällt.

MfG

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Hallo Karl.

Ich denke, die Modelle sind nicht fein genug vernetzt um alle Phänomene abzubilden.

Hab gerade kein FlowSimulation zur Hand, daher aus dem Gedächtnis heraus:

1.) automatische Verfeinerung enger Kanäle gesetzt ? (ist ein Haken im Wizard)

2.) minimum Gap size auf jeden Fall noch kleiner wählen.
      Ich würde mal auf die Hälfte oder sogar ein Drittel des kleinsten Spaltes gehen.

3.) Level 4 ist vorerst gut, würde ich so lassen.

4.) evtl. würde ich sogar noch die Symmetrie des Fluidraumes ausnutzen.
    Also in der Definition des Berechnungsraumes NACHTRÄGLICH, den Wert bei "-x"
    auf Null setzen und der Begrenzungsfläche die Eigenschaft "Symmetrie" zuweisen.
    Daraufhin wird die Hälfte des Berechnungsraumes "gestrichelt" dargestellt.

5.) machen bestimmte Stellen Probleme kann man auch mit einem "local intitial mesh" gezielt verfeinern.
    Näheres müsste im Handbuch stehen.

Sorry für die Verwendung der englischen Begriffe.
Ich bin schon lange mit Flow zu Gange und früher gab es das nur auf englisch und japanisch.

Von daher sei froh, daß ich nicht die japanischen Begriffe verwendet habe 

Roland 

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3 Gründe für 3 Gründe:
1. Listen sind super.
2. Zwei Gründe sind zu wenig.
3. Vier Gründe sind zu viel.
4. Man lernt dabei zählen.

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Hallo,
vielen Dank für deinen Beitrag.
Das mit der Symmetrie war erst einmal sehr hilfreich.

Den Haken bei minimum Gap hatte ich nicht angewählt, nur den für kleine Festkörperdetails.
Wenn ich es nach deiner Einstellung mache (die ich glaub schon mal hier irgendwo gelesen hab) und die Symmetrie nutze, komme ich auf 10 Mio. Fluid-, 8,6 Mio. Partielle-, 9,2 Mio Festkörperzellen (Bild 1).
Diese Einstellung sprengt dann die Rechner Ressourcen (RAM 16GB voll ausgelastet und das nur bei der Netzerfassung, die schon allein 4h dauert).
Um die Rechenzeiten in einem vertretbaren Rahmen zu halten, muss es doch möglich sein das Netz manuell so einzustellen, dass das Verhältnis von der Luftvorwärmung der beiden Varianten wenigstens einiger maßen stimmt.
Wenn ich das im Handbuch richtig verstehe wird erst bei einer hohen Netzverfeinerung in Wandnähe (partielle Zellen?) das Logaritmische Wandgesetz angewendet, sonst werden nur andere Konstanten für die Navier Stokes Gleichungen benutzt.
Das würde das falsche Ergebnisse erklären da für die Wärmeübertragung die Grenzschicht in Wandnähe entscheidet ist.

Vielleicht noch irgendwelche Ideen für die Netzeinstellung?

Ich hatte mich in der letzten Instanz an der manuellen Netzerfassung versucht, wie es im Handbuch für einige Modelle beschrieben wurde, alles ohne Erfolg.

Bei einer Summe an Zellen von 5-6 Mio. ist es mit meinem Unirechner noch rechenbar.

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