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Mixer.zip

Hallo Gemeinde,

in meinem letzten Thread pimpleFoam stoppt nach erstem Zeitschritt hat Tobi geraten mir mal MRF anzuschauen. Das geht von der Beschreibung absolut in die richtige Richtung da ich an der transienten Entwicklung der Strömung eigentlich nicht wirklich interessiert bin.
Ich habe also das Gitter was für den transienten Fall mit AMI funktioniert hat für einen stationären Fall mit MRF als rotatingZone verwendet. Leider hauen mir die Werte schon nach relativ kurzer Zeit durch die Decke.

Ich habe schon DeltaT von 1 auf 0.1 und Relaxationsparameter verkleinert.
Jetzt fehlt mir aber ein ganzes Stück Erfahrung, was ich jetzt machen sollte.

Code:

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smoothSolver:  Solving for Ux, Initial residual = 0.01421655, Final residual = 0.001217235, No Iterations 4
smoothSolver:  Solving for Uy, Initial residual = 0.01299412, Final residual = 0.0008715267, No Iterations 3
smoothSolver:  Solving for Uz, Initial residual = 0.01477771, Final residual = 0.0009521191, No Iterations 4
GAMG:  Solving for p, Initial residual = 0.06406192, Final residual = 0.0005427674, No Iterations 9
GAMG:  Solving for p, Initial residual = 0.005512835, Final residual = 4.544753e-05, No Iterations 8
time step continuity errors : sum local = 2.386715e+44, global = -2.889754e+42, cumulative = -8.727199e+43
smoothSolver:  Solving for omega, Initial residual = 0.01115766, Final residual = 0.0002938345, No Iterations 2
smoothSolver:  Solving for k, Initial residual = 0.02443536, Final residual = 0.0006724429, No Iterations 2
bounding k, min: -2.006531e+86 max: 8.353673e+101 average: 9.919024e+97
ExecutionTime = 63725.83 s  ClockTime = 63760 s

Time = 1053.8

smoothSolver:  Solving for Ux, Initial residual = 0.01421956, Final residual = 0.001217196, No Iterations 4
smoothSolver:  Solving for Uy, Initial residual = 0.012993, Final residual = 0.0008714393, No Iterations 3
smoothSolver:  Solving for Uz, Initial residual = 0.01477776, Final residual = 0.0009520766, No Iterations 4
GAMG:  Solving for p, Initial residual = 0.06411137, Final residual = 0.0005288796, No Iterations 10
GAMG:  Solving for p, Initial residual = 0.005531446, Final residual = 4.309273e-05, No Iterations 6
time step continuity errors : sum local = 2.318422e+44, global = -2.233609e+42, cumulative = -8.95056e+43
smoothSolver:  Solving for omega, Initial residual = 0.01112297, Final residual = 0.000297417, No Iterations 2
smoothSolver:  Solving for k, Initial residual = 0.02432936, Final residual = 0.0006517581, No Iterations 2
bounding k, min: -1.358007e+96 max: 8.83376e+101 average: 1.041978e+98
ExecutionTime = 63734.29 s  ClockTime = 63769 s

Time = 1053.9

smoothSolver:  Solving for Ux, Initial residual = 0.01421876, Final residual = 0.00121708, No Iterations 4
smoothSolver:  Solving for Uy, Initial residual = 0.01299374, Final residual = 0.000871377, No Iterations 3
smoothSolver:  Solving for Uz, Initial residual = 0.01478547, Final residual = 0.0009520938, No Iterations 4
GAMG:  Solving for p, Initial residual = 0.06410778, Final residual = 0.0005652744, No Iterations 8
GAMG:  Solving for p, Initial residual = 0.005562877, Final residual = 5.169737e-05, No Iterations 10
time step continuity errors : sum local = 2.849015e+44, global = -7.827771e+41, cumulative = -9.028838e+43
smoothSolver:  Solving for omega, Initial residual = 0.01113897, Final residual = 0.0002901115, No Iterations 2
smoothSolver:  Solving for k, Initial residual = 0.02443631, Final residual = 0.0006825988, No Iterations 2
bounding k, min: -9.748525e+85 max: 9.316854e+101 average: 1.094532e+98
ExecutionTime = 63743.17 s  ClockTime = 63778 s

Time = 1054

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Erstmal würde ich die Divergenz Schemen auf Upwind stellen. SIMPLEC (consistent) macht keinen großen Sinn bei dir, da du mit 0.3 den Druck relaxierst. Dein deltaT (Typischer Fehler) hat keinen Einfluss auf deine Berechnung. Lediglich deine "Endzeit" wird schneller oder langamer erreicht. Aber wir haben keine Zeit in stationären Lösern, weshalb dT immer auf 1 gesetzt wird und damit der Anzahl der gelaufenen Iterationen entspricht.

Deine Log sagt nicht viel aus, aaußer das deine Konti total am Sender ist und dein k ziemlich spinnt. Den Case kann ich aber nicht analysieren, da Du die Geometrie herausgenommen hast.

Scheint so, als wäre dein Inlet sehr klein. Machen 5% TUrbulenz hier Sinn? Auch eine Mixinglength von 1.2 m scheint mir ziemlich groß zu sein (muss ja ein rießiges Inlet sein (Rückrechnung ergibt 17 m Durchmesser  

Mehr kann ich da jetzt nicht sagen. AMI brauchst Du nicht, ich hoffe das ist dir bewusst.

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Glück Auf,
Tobi

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500.png 500v.png

Hallo Gemeinde, Hallo Tobi,

vielen Dank für die Antwort. ZU Deinen Kommentaren,

• das die Geometrie fehlt, ist kein böser Wille oder Geheimnisse (ich hier privat unterwegs) ich bekomme sie nur einfach nicht in das Upload Limit
  
• diesmal ist zumindest ein Teil davon mit bei
  
• Du hast Recht, das Inlet ist sehr klein, 50mm Durchmesser bei 1m Behälterdurchmesser
  
• der Volumenstrom sollte ungefähr eine Verweildauer von 3h ergeben, also wenig bis gar nicht turbulent
  

Wie vorgeschlagen habe ich die Werte für Mixinglength  und Turbulenz angepasst. Nach den ersten 500 und 1000 Zyklen sieht die Geschwindigkeitsverteilung noch so aus als könnte das was werden doch nach 1500 Zyklen habe ich ein einheitliches Geschwindigkeitsfeld und am Outlet einen kleinen Bereich mit 20000m/s, ein bisschen viel    

[Diese Nachricht wurde von agm am 16. Mrz. 2021 editiert.]

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1000.png 1500.png simpleFoam.zip

Hier noch ein paar Anhänge die beim letzten Beitrag fehlten.

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Die Strähnen sehen etwas komisch aus, kann aber auch vom MRF kommen. Vielleicht kann man es bei Dir nicht anwenden (in dem speziellen Fall).

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Glück Auf,
Tobi

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simpleFoam.zip u500.png u500full.png

Danke Tobi, aber so schnell möchte ich nicht aufgeben.

Ich habe jetzt das Gitter noch einmal neu erzeugt, in Blockmesh habe ich das Gitter feiner gemacht, dafür habe ich die Flächenverfeinerung am Rührer und der Rotationzone zurück genommen. CheckMesh ist jetzt sehr viel glücklicher über das Gitter, er werden nur concave Zellen bemängelt - da habe ich aber gelesen, dass man damit leben kann.(?)
An den Randbedingungen habe ich leichte Änderungen gemacht, die Strähnen sind jetzt zumindest weg.
Ich habe jedoch den Eindruck das ich schon bei der letzten als auch jetzt einen gravierenden Fehler habe - wenn ich mir die Bilder nach 500 Iterationen ansehe, würde ich sagen das sich der Behälter dreht und nicht nur der Rührer??

[Diese Nachricht wurde von agm am 19. Mrz. 2021 editiert.]

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Hey,

in Deinem MRFProperties müsstest Du eigentlich die tankWall nicht definieren, da diese ja nicht im RotatingFrame sitzt. Das Du höhere Geschwindigkeiten außerhalb der MRF hast kann sein, sieht aber tatsächlich komisch aus - kann aber natürlich auch durch deine Inlet-RB kommen. Allerdings 0.2 m/s auf 19 rad/s, da hätte ich jetzt schon angenommen, dass die Rotation schon wesentlich Dominanter ist.

Wie erwähnt, vielleicht ist MRF der falsche Ansatz, ... Die Anzahl der Blades scheint okay zu sein, aber die RPM zu einem Propeller ist natürlich eine andere Dimension. Du hast ca. 2  Hz, richtig? Nicht so viel. Vielleicht dann doch AMI mit dynamic Mesh.

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Glück Auf,
Tobi

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Hallo agm,

da ich bei meinem Fall mit AMI noch nicht wirklich weiterkomme, wollte ich ebenfalls MRF ausprobieren. Nur leider bin ich heute schon ordentlich auf der Suche nach einem Tutorial gewesen, konnte allerdings nichts finden, was funktioniert... In den Tutorials von OpenFOAM gibt es ja den mixerVessel2D, welcher mit MRF läuft. Hast du diesen auch für deinen Fall als "Ausgangspunkt" verwendet? Bei mir funktioniert er schon direkt nicht, wenn ich das Allrun-Skript ausführe, da folgende Fehlermeldung kommt:

Code:

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./makeMesh: 6: m4: not found

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bzw. wenn ich direkt das blockMesh ausführe kommt entsprechend dieses:

Code:

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--> FOAM FATAL ERROR: (openfoam-2012)
"/home/412/Documents/OpenFOAM/MRF/mixerVessel2D/system/blockMeshDict"

    From int main(int, char**)
    in file findBlockMeshDict.H at line 61.

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Falls du vielleicht doch ein anderes Tutorial genommen hast, könntest du mir das eventuell hier anhängen bzw. einen Link schicken?

Viele Grüße
Basti

[Diese Nachricht wurde von bastipa93 am 28. Apr. 2021 editiert.]

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Hallo Basti,

das liegt daran, dass hier mittels der m4 ein File erstellt wird. Gib mal

Code:

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which m4

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ein. Sollte da nichts kommen (not found oder so), dann musst du das auf deiner Linuxmaschine installieren

Für Ubuntu oder der gleichen:

Code:

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sudo apt install m4

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Glück Auf,
Tobi

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Hallo Tobi,

vielen Dank für die Antwort, damit hat das Tutorial nun geklappt.

Allerdings hab ich bei meinem MRF nun das Problem, dass ich nicht weiß, wie ich meine cellZone erhalten kann. In dem Tutorial wurde das ja, wenn ich das richtig verstanden habe, über das blockMesh gemacht. Nun habe ich aber bei mir (http://forum.cad.de/foren/ubb/Forum527/HTML/000919.shtml) den Fall, dass ich SHM nutze mit 4 stl-Files. Im Grunde genommen ist meine Geometrie genauso aufgebaut, wie in dem Tutorial, nur dass ich mein Mesh eben über SHM generiere. Gibt es eine Möglichkeit, wie ich eine wall oder einen patch, den ich über eine STL-File beschreibe, auch als cellZone kriegen kann? (in meinem Fall wäre das "innerWall")

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Ich hatte nicht die Demos von OpenFoam benutzt sondern das Beispiel Stirred Tank Reaktor des CEMF.ir

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Natürlich kann man mit SHM CellZonen erstellen. Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten das zu generieren. Schau Dir das mal an https://holzmann-cfd.com/community/training-cases/fan-rotation-ami

Hier erstellen wir mit sHM auch das Netz und auch die CellZone für die Rotation.

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Glück Auf,
Tobi

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Vielen Dank für die Tipps und Anregungen. Hat jetzt mit MRF wohl ganz gut geklappt, Simulation läuft stabil und sauber. Hoffen wir mal, dass es so bleibt 

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