Hot News:

Unser Angebot:

  Foren auf CAD.de (alle Foren)
  OpenFOAM
  chtMultiRegionFoam Wärmeübertragung zwischen 2 Solids und Fluid

Antwort erstellen  Neues Thema erstellen
CAD.de Login | Logout | Profil | Profil bearbeiten | Registrieren | Voreinstellungen | Hilfe | Suchen

Anzeige:

Darstellung des Themas zum Ausdrucken. Bitte dann die Druckfunktion des Browsers verwenden. | Suche nach Beiträgen nächster neuer Beitrag | nächster älterer Beitrag
Autor Thema:  chtMultiRegionFoam Wärmeübertragung zwischen 2 Solids und Fluid (1130 mal gelesen)
Robertt
Mitglied
Student

Sehen Sie sich das Profil von Robertt an!   Senden Sie eine Private Message an Robertt  Schreiben Sie einen Gästebucheintrag für Robertt

Beiträge: 3
Registriert: 07.03.2017

erstellt am: 07. Mrz. 2017 16:58    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


8c_Wandwaermeuebertragung.tar.gz

 
Hallo zusammen!

Ersteinmal: super, dass es dieses Forum gibt, ich bin erst sehr spät hier drauf gestoßen!

Zu meinem Fall:

Ich möchte einen zunächst noch vereinfachten Kanal simulieren, der von Wasser durchströmt wird- ein Inlet (minX), ein Outlet (maxX) rundherum (Stahl-)Wände.
In einer dieser Wände (maxY) sollen Streben eine um 10 Grad kältere Temperatur haben. Diese Streben sind aber Teil der durchgängigen Wand.

Für diesen Fall benutze ich chtMultiRegionFoam.

Nun stehe ich aber vor einigen offenen Fragen:

1) Die genannten Streben sollen eine fixe Temperatur beibehalten. Hierfür fehlt mir die BC.

2) Ich möchte die Temperaturanpassung der die Streben berührenden Wände (besagte Wand [maxY], Decke [maxZ], Boden [minZ]) durch die kalte Streben untersuchen. Mit den jetzigen Einstellungen passiert diesbezüglich jedoch gar nichts. Der Temperatur in der Wand [maxY] zwischen normaler Wand und Strebe scheint unberücktsichtigt zu bleiben.

3) Das mit 0.1 m/s durchströmende Wasser erwärmt sich minimalst, das erscheint mir in meiner bisherigen Simulation durchaus realistisch. Jedoch hat das abgekühlte Wasser nach dem Entlangströmen an der kalten Strebe einen massiven Einfluss auf die weitergehende Wand [maxY], welche sich sehr schnell ebenfalls abkühlt. Das erscheint mir deutlich übertrieben.

Zu meinen Einstellungen:

Die Vorgehensweise für den chtMultiRegionFoam-Solver ist mir größtenteils klar.
In den changedirectories habe ich für die Regionsübergänge Wasser zu Wand die Einstellungen aus dem Tutorial übernommen:

Code:

        "Wasser_to_.*"
        {
            type            compressible::turbulentTemperatureCoupledBaffleMixed;
            Tnbr            T;
            kappaMethod     fluidThermo;
            value           uniform 285.15;
        }

für die Gegenseite, Wand zu Wasser

Code:

        Frontwand_to_Wasser
        {
            type            compressible::turbulentTemperatureCoupledBaffleMixed;
            Tnbr            T;
            kappaMethod     solidThermo;
            value           uniform 285.15;
        }

Für die Übergänge von Wand zu Wand habe ich mich an externalHeatFluxTemperature versucht (Ist das richtig?)

Code:

       Spundwand_to_Decke
        {
            type            externalWallHeatFluxTemperature;
    kappaMethod solidThermo;
    Ta uniform 285.15;
    h uniform 10.0;
    thicknessLayers (0.04);
    kappaLayers (1);
    value uniform 285.15;
    kappaName none;
        }

Meinen Case habe ich mal vorsichtshalber hochgeladen. Zur Zeit befindet sich nur eine "kalte Strebe" in der Wand.


Kann mir vllt jemand bei meinen Problemen auf die Sprünge helfen?
Vielen Dank im Vorraus, sollte ich mein Problem unklar geschildert haben, gehe ich gerne auf weitere Details ein.

Viele Grüße
Robert

[Diese Nachricht wurde von Robertt am 07. Mrz. 2017 editiert.]

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

Robertt
Mitglied
Student

Sehen Sie sich das Profil von Robertt an!   Senden Sie eine Private Message an Robertt  Schreiben Sie einen Gästebucheintrag für Robertt

Beiträge: 3
Registriert: 07.03.2017

erstellt am: 07. Mrz. 2017 23:01    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

Hallo nochmal!

Ich habe natürlich noch weiter geguckt und bin auf neue Infos gestoßen - danke Tobias, für deinen Testcase:
https://www.cfd-online.com/Forums/openfoam/107898-how-solve-heat-conduction-between-two-different-solid-materials.html#post386776

Wenn ich das richtig verstehe, dann habe ich absolut unnötiger Weise die externalWallHeatFluxTemperature -Funktion implementiert- noch dazu müsste es dementsprechend falsch sein. (?)


2) Das Verfahren zwischen zwei Solid-Regions folgt meinem Verständnis nach genau dem gleichen Prinzip wie im Kontaktbereich von Fluid und Solid, einziger Unterschied: solidThermo trifft auf solidThermo (?)

2) Auch mit dem fixedValue für die Temperatur in der Strebe habe ich weiter rumexperimentiert, dafür habe ich aus meinem Case das durchfließende Wasser entfernt.
Ich bin zu folgenden Ergebnissen gekommen:

a) als generelle boundary für die Temperatur gebe ich allen Elementen eine zeroGradient Bedingung und einen Startvalue für die Temperatur; es stellt sich ein Mittelwert ein, den ich als realistisch einschätze.

Code:

T
{
    internalField  uniform 275.15;

    boundaryField
    {
        ".*"
        {
            type            zeroGradient;
            value          uniform 275.15;
        }
        "Rohr_to_.*"
        {
            type            compressible::turbulentTemperatureCoupledBaffleMixed;
            Tnbr            T;
            kappaMethod    solidThermo;
            value          uniform 275.15;
        }



b) als generelle boundary für die Temperatur gebe ich allen Elementen außer der Strebe eine zeroGradient Bedingung und einen Startvalue für die Temperatur; Die Strebe hat die BC fixedValue;
es stellt sich nach geraumer Zeit in allen Elementen die niedrige Temperatur ein;
Wunderbar- bis auf die Tatsache, dass trotz des fixedValue die Temperatur in der Strebe zwischenzeitlich ansteigt. Nach und nach sinkt diese aber wieder auf den fixedValue. Das ist noch nicht das was ich haben möchte, noch dazu natürlich thermisch betrachtet völliger Quatsch.
Hat hier jemand einen Lösungsansatz? Da in meinem eigentlichen Case später immer weiter warmes Wasser an der Strebe entlangfließen soll, würde sie nicht auf die gewünschte Temperatur zurücksinken.

3) keine neuen Erkenntnisse meinerseits


Danke nochmal im Voraus für eure Antwort
Gruß
Robert

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

Robertt
Mitglied
Student

Sehen Sie sich das Profil von Robertt an!   Senden Sie eine Private Message an Robertt  Schreiben Sie einen Gästebucheintrag für Robertt

Beiträge: 3
Registriert: 07.03.2017

erstellt am: 09. Mrz. 2017 12:29    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 nochmal zusammen,

um mein Problem nochmal zu spezifizieren:

Das hier ist der Code-Auszug von dem Element, dass eine konstante Temperatur haben soll. Mein Problem ist weiterhin, dass ich nicht weiss, wie ich diesem Element einen fixedValue für die Temperatur zuweisen kann:

Code:

/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| =========                |                                                |
| \\      /  F ield        | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox          |
|  \\    /  O peration    | Version:  4.1                                  |
|  \\  /    A nd          | Web:      www.OpenFOAM.org                      |
|    \\/    M anipulation  |                                                |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
FoamFile
{
    version    2.0;
    format      ascii;
    class      volScalarField;
    location    "0/Rohr";
    object      T;
}
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //

dimensions      [ 0 0 0 1 0 0 0 ];

internalField  uniform 275.15;

boundaryField
{
    maxY
    {
        type            fixedValue;
        value          uniform 275.15;
    }
    minZ
    {
        type            fixedValue;
        value          uniform 275.15;
    }
    maxZ
    {
        type            fixedValue;
        value          uniform 275.15;
    }
    Rohr_to_Spundwand1
    {
        type            compressible::turbulentTemperatureCoupledBaffleMixed;
        value          uniform 275.15;
        Tnbr            T;
        kappaMethod    solidThermo;
    }
    Rohr_to_Spundwand
    {
        type            compressible::turbulentTemperatureCoupledBaffleMixed;
        value          uniform 275.15;
        Tnbr            T;
        kappaMethod    solidThermo;
    }
    Rohr_to_Wasser
    {
        type            compressible::turbulentTemperatureCoupledBaffleMixed;
        value          uniform 275.15;
        Tnbr            T;
        kappaMethod    solidThermo;
    }
    Rohr_to_Boden
    {
        type            compressible::turbulentTemperatureCoupledBaffleMixed;
        value          uniform 275.15;
        Tnbr            T;
        kappaMethod    solidThermo;
    }
    Rohr_to_Decke
    {
        type            compressible::turbulentTemperatureCoupledBaffleMixed;
        value          uniform 275.15;
        Tnbr            T;
        kappaMethod    solidThermo;
    }
}


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



Die vorher von mir beschriebene Situation entsteht dadurch, dass die Grenzen, nämlich maxY, minZ und maxZ für eine konstante Temperatur vpn 275.15 K sorgen.

Was ich aber eigt möchte, ist, dass das gesamt Element einen fixedValue von T=275.15 K hat.

Hat da jemand eine Lösung für mich?
Gruß
Robert

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

piu58
Mitglied
Ingenieur

Sehen Sie sich das Profil von piu58 an!   Senden Sie eine Private Message an piu58  Schreiben Sie einen Gästebucheintrag für piu58

Beiträge: 9
Registriert: 18.02.2017

Macbook Pro / W10.

erstellt am: 09. Mrz. 2017 16:45    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 Robertt 10 Unities + Antwort hilfreich

Wenn du das interne Feld auf eine konstante Temperatur setzt, dann hat auch das gesamte Volumen diese. Allerdings behält es das nicht, nur die Randbedingungen werden aktualisiert. Allerdings sehe ich nicht, wohin ein Element Wärmeenergie abgeben soll, wenn die Wände stets dieselbe Temperatur behalten. Ein paar numerische Effekte kommen in Betracht, aber das kann man dadurch regeln, dass man die Simulation skriptgesteuert nur eine kurze Zeit laufen läßt und dann neu startet und das interne Feld neu setzt.

------------------
Uwe Pilz
--
Sie ahnen nicht, wieviel Poesie in der Berechnung
einer Logarithmentafel enthalten ist (Carl Friedrich Gauß)

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

Shor-ty
Moderator





Sehen Sie sich das Profil von Shor-ty an!   Senden Sie eine Private Message an Shor-ty  Schreiben Sie einen Gästebucheintrag für Shor-ty

Beiträge: 2463
Registriert: 27.08.2010

OpenFOAM-dev (Foundation)
OpenFOAM-xxxx (ESI)

erstellt am: 09. Mrz. 2017 17:51    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 Robertt 10 Unities + Antwort hilfreich

Ich möchte nur etwas zu deiner "Festtemperatur" sagen, da Uwe ja bereits eine Lösung erwähnt hat, die aber nicht elegant ist, empfehle ich einfach die Wärmekapazität dieser Region auf 1e10 zu setzen. Damit sollte das Auskühlen verhindert werden. Demnach muss man mit einem Skript nicht stoppen und neu initialisieren. Abgesehen davon, dass man immer Sprünge in den ersten Iterationen haben wird. Bei solchen Methoden ist binary save sowieso pflicht (nur am Rande erwähnt). Natürlich noch einfacher - wenn die Region sich nicht abkühlt - dann erst gar nicht modellieren. Spart Rechenzeit und scheint mir der einfachste und vernünftigste Weg.

------------------
Viele Grüße,
Tobias Holzmann

OpenFOAM Tutorials | Publikationen | Für Anfänger wiki.openfoam.com

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

Anzeige.:

Anzeige: (Infos zum Werbeplatz >>)

Darstellung des Themas zum Ausdrucken. Bitte dann die Druckfunktion des Browsers verwenden. | Suche nach Beiträgen

nächster neuerer Beitrag | nächster älterer Beitrag
Antwort erstellen


Diesen Beitrag mit Lesezeichen versehen ... | Nach anderen Beiträgen suchen | CAD.de-Newsletter

Administrative Optionen: Beitrag schliessen | Archivieren/Bewegen | Beitrag melden!

Fragen und Anregungen: Kritik-Forum | Neues aus der Community: Community-Forum

(c)2023 CAD.de | Impressum | Datenschutz