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Liebe CAD.de-Community,

ich beschäftige mich gerade bei meinem CFD-Projekt mit den Finite-Volumen-Verfahren. Insbesondere den Einstellungen in der fvSchemes-Datein.

Offensichtlich besitze ich noch nicht ausreichend Wissen, um die richtigen Schemen auszuwählen, zu evaluieren und einzustellen. Habt ihr Hinweise für mich mit hilfreicher Literatur? Ich finde oftmals nur eine mathematische Beschreibung der einzelnen Schemen, aber selten Anwendungshinweise. Also, wann ich welches Schema wie verwende. Ich wäre euch da für jeden Literaturtipp (deutsch sowie englisch) sehr dankbar.

Ich erhoffe mir damit die passenden Schemen bei der Strömungsberechnung bei meinem Beispiel (Standard k-epsilon-model und simpleFoam zur Berechnung einer Rohrströmung durch ein Membranventil) auswählen zu können. Habt ihr hier für vielleicht auch Tipps oder Beispiele, an denen ich mich orientieren kann? 

Vielen Dank im Voraus!
Felix

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Hallo Felix,

naja, du hast die mathematische Beschreibung. Sollte doch ausreichen  ... ich hab mal eine Analyse vieler Schemen für eine einfache Konvektionsströmung durchgeführt. Bin leider nicht mehr dazugekommen alle wieder neue zu publizieren. Ein Teil findest du aber hier: https://holzmann-cfd.com/en/openfoam/numerical-schemes/analysis

Auf der neuen Seite wirds dann wieder eine größere Übersicht geben. Allgemein wird das Upwind Verfahren immer zu Beginn eines neuen (unbekannten) Szenarios verwendet, da dieses Verfahren das einzige ist, dass bedingungslos stabil ist und damit nie unphysikalische Ergebnisse liefert (liegt daran, dass es sehr diffusiv ist). Alle Schemen 2ter Ordnung können nicht-physikalische Ergebnisse liefern. Klassisch ist hier das Standardverfahren linear, dass man nur dann verwenden sollte, wenn man ein homogenes-hexaedergitter hat. Das hat man aber nie, oder nur im wissenschaftlichen Bereich.

Andere Verfahren 2ter Ordnung haben dann eben noch Limiter eingebunden, um die Fehlerrate zu reduzieren.

Wichtig ist auch der Laplacian Term und der snGrad Term, der stark auf nicht-orthogonalität reagiert. Hier muss man explizite Korrekturterme einführen. Bspw. kann man hier folgendes machen:

• orthogonal
  
• corrected
  
• limited
  

Sollte dir das jetzt nichts sagen --> der OpenFOAM User Guide hat hier sehr nützliche Infos. Ansonsten ist mir keine Literatur bekannt, die einem sagt wann welches Verfahren eingesetzt werden sollte.

FOAM hat beispielsweise auch Schemen wie linearUpwind oder linearUpwindV. Das »V« steht für eine Vektorgröße und damit wird dann der limiter für x,y,z konstant gehalten. Ansonsten hat jede Größe einen anderen Limiter. Es gibt sehr viele Fehler die hier gemacht werden aber ist halt so.

Find ich gut, dass Du Dich damit auseinandersetzt.

Tobi

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Viele Grüße,
Tobi

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

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Danke für deine schnelle Antwort und deine hervorragenden Ergebnisse auf deiner Website. Ich hab da schon mal schnell einen Blick drauf geworfen und werd mich mit dem ganzen Thema noch in der nächsten Woche beschäftigen.

Vielen Dank!
Felix

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