return to home
next up previous contents

Шаг 7: Решение

Для простых течений  подрелаксационные факторы (under-relaxation factors) можно увеличить в начале решения. Это особенно правомерно при применении модели VOF, где увеличение подрелаксационных факторов для всех переменных может значительно улучшить работу решателя.

1.

Установите параметры решения.

Solve $\rightarrow$ Controls $\rightarrow$ Solution...

\begin{figure}\psfig{file=figures/bowl-pan-solparams.ps} \end{figure}

(a)

Установите все подрелаксационные факторы Under-Relaxation равными 1.

(b)

Под надписью Discretization (Дискретизация) выберите схему Body Force Weighted (Взвешенное по массовым силам) в списке Pressure (Давление).

Эта схема дискретизации рекомендуется для задач включающих гравитацию при применении VOF модели.

(c)

Под надписью Discretization (Дискретизация) выберите PISO в качестве метода Pressure-Velocity Coupling (Давление-Скорость расчёт).

PISO рекомендуется для расчёта нестационарных течений.

2.

Включите отображение невязки при решении.

Solve $\rightarrow$ Monitors $\rightarrow$ Residual...

\begin{figure}\psfig{file=figures/bowl-pan-resid.ps} \end{figure}

(a)

Под надписью Options (Опции) выберите Plot (Отображать).

(b)

Нажмите кнопку OK.

3.

Включите отображение осевой скорости воды у внешнего края чаши при решении.

Здесь вы для начала установите точку, в которой будете отслеживать изменение скорости и потом установите параметры отображения.

(a)

Определить точечную поверхность у внешней кромки чаши.

Surface $\rightarrow$ Point...

\begin{figure}\psfig{file=figures/bowl-pan-point.ps} \end{figure}

i.

Установите координаты x0 и y0 равными 0.75 и 0.65.

ii.

Введите point для New Surface Name (Имя новой поверхности).

iii.

Нажмите Create.

(b)

Определите параметры отображения.

Solve $\rightarrow$ Monitors $\rightarrow$ Surface...

\begin{figure}\psfig{file=figures/bowl-pan-surf-monitor.ps} \end{figure}

i.
Увеличьте значение Surface Monitors (Контроль поверхности) до 1.

ii.
Включите опции Plot (Отображать) и Write (Записывать) для monitor-1.

Замечание:
При включении опции Write в панели Surface Monitors (Контроль поверхности) зависимость изменения скорости от времени будет записана в файл. Если не выбрать опцию Write информация будет потеряна при выходе из FLUENT.

iii.
В списке под надписью Every (Каждый) выберите Time Step.

iv.
Нажмите Define... (Определить...) для задания параметров контроля в панели Define Surface Monitor (Задание контроля поверхности).

\begin{figure}\psfig{file=figures/bowl-pan-surf-def-monitor.ps} \end{figure}

v.
Выберите Vertex Average (Среднее значение узла) в списке Report Type (Тип отчёта).

Это рекомендуется выбрать при отслеживании значения параметра в отдельной точке с применением точечной поверхности.

vi.
Выберите Flow Time (Время течения) в списке X Axis (Ось X).

vii.
Выберите Velocity... (Скорость...) и Axial Velocity (Осевая скорость) в списках Report Of (Отчёт).

viii.
Выберите point в списке Surfaces (Поверхности).

ix.
Введите axial-velocity.out в качестве имя файла File Name.

x.
Нажмите OK в панели Define Surface Monitor (Задание контроля поверхности) и после в панели Surface Monitors (Контроль поверхности).

4.
Определение решения.

Solve $\rightarrow$ Initialize $\rightarrow$ Initialize...

\begin{figure}\psfig{file=figures/bowl-pan-sol-init.ps} \end{figure}

(a)
Выберите pressure-inlet-4 в списке Compute From (Решать от).

Все начальные значения будут установлены равными нулю для всех значений, за исключением значений  турбулентности (turbulence quantities).

(b)
Нажмите Init и закройте панель.

5.
Установите начальное положение воды (т.е. область объёмного содержания воды 1.0) P и скорость вращение равной 3 рад/с.

Для задания значения только в части области вам понадобится определить регистр ячеек (cell ``register'') для этой части области. Вы будете использовать те же инструменты, что и при маркировке ячеек сетки для адаптации. Так же вам придётся определить дополнительную функцию для скорости вращения.

(a)
Определите регистр для нижней трети области чаши

Adapt $\rightarrow$ Region...

\begin{figure}\psfig{file=figures/bowl-pan-region1.ps} \end{figure}

i.
Установите координаты (Xminimum,Yminimum) равными ( 0.66,0), и ( Xmaximum,Ymaximum) равными ( 1,1).

ii.
Нажмите кнопку Mark (Отметить).

Это создаст запись (регистр) содержащий ячейки этой области.

(b)
Проверка правильности регистра.

Adapt $\rightarrow$ Manage...

\begin{figure}\psfig{file=figures/bowl-pan-registers.ps} \end{figure}

i.
Выберите регистр ( hexahedron-r0) в списке Registers и нажмите Display (Отображение).

Будет отображена нижняя треть чаши.

(c)
Определение дополнительной функции скорости вращения $w=3r$.

Define $\rightarrow$ Custom Field Functions...

\begin{figure}\psfig{file=figures/bowl-pan-custom-fn.ps} \end{figure}

i.
Нажмите кнопку 3 на калькуляторе.

В поле Definition (Определение) появится 3. Если вы ошиблись нажмите DEL.

ii.
Нажмите кнопку X button на калькуляторе.

iii.
В выпадающем списке Field Functions (Функции поля) выберите Grid... (Сетка) и Radial Coordinate (Радиальная координата).

iv.
Нажмите кнопку Select.

radial-coordinate появится в поле Definition (Определение).

v.
Введите New Function Name (Имя новой функции) как swirl-init.

vi.
Нажмите Define (Определить).

Замечание:
Если хотите проверить правильность определения функции нажмите кнопку Manage... (Контроль...) и выберите swirl-init.

(d)
Установите начальное положение воды в чаше.

Solve $\rightarrow$ Initialize $\rightarrow$ Patch...

\begin{figure}\psfig{file=figures/bowl-pan-patch1.ps} \end{figure}

i.
В списке Phase (Фазы) выберите water.

ii.
Выберите Volume Fraction (Объёмная доля) в списке Variable (Переменная).

iii.
Выберите hexahedron-r0 в списке Registers To Patch (Регистры области).

iv.
Установите Value (Значение) равным 1.

v.
Нажмите Patch.

Это установит объёмную долю воды в нижней трети чаши равной 1.

(e)
Установите скорость вращения для нижней трети чаши.

\begin{figure}\psfig{file=figures/bowl-pan-patch2.ps} \end{figure}

i.
В списке Phase (Фазы) выберите mixture (смесь).

ii.
Выберите Swirl Velocity (Скорость вращения) в списке Variable (Переменная).

iii.
Включите Use Field Function (Использовать функцию поля) и выберите swirl-init в списке Field Function (Функция поля).

iv.
Нажмите Patch.

(f)
Отобразите распределение скорости вращения для проверки.

Display $\rightarrow$ Contours...

\begin{figure}\psfig{file=figures/bowl-pan-contours-swirl0.ps} \end{figure}

i.
Выберите Velocity... (Скорость...) и Swirl Velocity (Скорость вращения) в списках Contours Of (Распределение).

ii.
Включите опцию Filled (Заливка) и отключите опцию Node Values (Узловые значения).

FLUENT расчитывает узловые значения осреднением значений в ячейках.

iii.
Нажмите Display (Отображение).

 

(g)
Поворот и зеркальное отражение вида относительно оси.

Display $\rightarrow$ Views...

\begin{figure}\psfig{file=figures/bowl-pan-views.ps} \end{figure}

i.
Выберите axis-2 в списке Mirror Planes (Плоскости отражения) и нажмите Apply.

ii.
Нажмите на кнопку Camera... (Камера) для открытия панели Camera Parameters (Параметры камеры).

\begin{figure}\psfig{file=figures/bowl-pan-camera.ps} \end{figure}

iii.
Вращайте циферблат по часовой стрелки пока чаша в графическом окне не повернётся на 90$^\circ$.

iv.
Закройте панель Camera Parameters.

v.
В панели Views (Виды) нажмите кнопку Save button под надписью Actions для сохранения изменённого вида и закройте панель.

После этого view-0 будет добавлен в список Views.

Рис.  16.3 отчётливо показывает, что $w=3r$ в области чаши заполненной водой.

Рис. 16.3: Распределение начальной скорости вращения
\begin{figure} \psfig{file=figures/bowl-fig-swirl-initial.ps,height=3.0in,angle=-90,silent=} \end{figure}

(h)
Отображение распределения объёмной доли воды.

\begin{figure}\psfig{file=figures/bowl-pan-contours-water0.ps} \end{figure}

i.
Выберите Phases... (Фазы) и Volume fraction of water (объёмная доля воды) в списках Contours Of (Распределение).

ii.
Выберите water в списке Phase (Фаза).

iii.
Установите число уровней распределения Levels равным 2 и нажмите Display (Отображение).

Будет только 2 возможных значения объёмной доли: 0 или 1.

Рис. 16.4: Начальное распределение объёмной доли воды
\begin{figure} \psfig{file=figures/bowl-fig-vf-initial.ps,height=3.0in,angle=-90,silent=} \end{figure}

6.
Установите tпараметры шага по времени.

Solve $\rightarrow$ Iterate...

(a)
Установите Time Step Size (Размер шага по времени) равным 0.002 секунд.

(b)
Нажмите Apply.

Это сохранит шаг по времени в файле настроек.

7.
Потребуйте сохранения данных каждые 100 шагов по времени.

File $\rightarrow$ Write $\rightarrow$ Autosave...

\begin{figure}\psfig{file=figures/bowl-pan-autosave.ps} \end{figure}

(a)
Установите Autosave Case File Frequency (Частота сохранения файла настроек) равной 0 и Autosave Data File Frequency (Частота сохранения файла данных) равной 100.

(b)
Введите имя файла Filename bowl и нажмите OK.

FLUENT будет добавлять номер шага к префиксу ( bowl), например bowl100.dat , где 100 - номер шага.

8.
Сохраните начальные файлы настроек и данных ( bowl.cas и bowl.dat).

File $\rightarrow$ Write $\rightarrow$ Case & Data...

9.
Потребуйте 1000 шагов по времени.

Solve $\rightarrow$ Iterate...

Рис.  16.5 показывает изменение осевой скорости во времени.

Рис. 16.5: График изменения осевой скорости
\begin{figure} \psfig{file=figures/bowl-fig-time-history.ps,height=3.0in,angle=-90,silent=} \end{figure}

next up previous contents Назад: Шаг 6: Граничные услвия
Вверх: Использование VOF Модели
Вперёд: Шаг 8: Последующая обработка

Translated by Bezobrazov Pavel (bpv7@rambler.ru)