Volupe logo

Blog berichten Volupe

y+ calculator gelanceerd op Volupe's webpagina

Wij van Volupe ernaar streven om in staat om u te geven (alle simulatie ingenieurs die er zijn) de best mogelijke ondersteuning. Daarom, hebben we een y+ rekenmachine op onze webpagina, hier gelinkt: Volupe's y+ rekenmachine.

This y+ calculator is de eerste gepubliceerde inhoud in ons eigen handboek voor ingenieurs, waaraan wij verdere functionaliteit zullen toevoegen die nuttig is voor ingenieurs in hun dagelijks werk. 

Deze week's blog post zal beschrijf het doel van met behulp van een y+ rekenmachine, functies in Volupe's y+ rekenmachine en hoe om de y+ rekenmachine (samen met enkele tips) bij de beslissing netinstellingen. 

Samenvatting van de tips van de blogbericht: 

  • De y+ calculator is verdeeld in vier delen. If u bepaalt de maasinstellingen in volgorde van deel 1 tot 4, krijgt u automatisch de berekende uitgangen als inputs in de volgende stappen. 
  • Jij kan natuurlijk gebruik elk deel van de y+ rekenmachine zelfstandig ook. 
  • Gebruik de berekende grenslaagdikte in deel 2 om een waarde te hebben streef in deel 3 naar de totale dikte van de prismalaag. 
  • Hoe definieer je uw prisma laag mesh, afhankelijk van uw prisma laag distributie modus in Simcenter STAR-CCM+. 
  • Zorg ervoor dat de overgang tussen de prismalaag en de bulkmaas glad, door uw basisgrootte te definiëren dicht bij de waarde van de laatste prisma laag celhoogte. 
  • Voor het bulkmaas cellen grenzend aan het netwerk van de prismalaag, mzorg ervoor dat je cellen krijgt met hoge hoogte-breedteverhouding door het definiëren van de oppervlaktemaasdoelgrootte aan de waarde van de laatste prisma cel hoogte. 

Wat is een y+ calculator? 

A y+ de rekenmachine is een manier om te bepalen de hoogte van de eerste cel door de wand in een CFD-simulatie gebaseerd op de algemene instellingen in de simulatie en de gewenste y+ waarde. Aangezien de snelheid, wanneer u de antislip voorwaarde aan een stilstaande muuris nul aan de wand, maar niet nul in het fluid domein, krijg je grote gradiënten in het snelheidsveld dicht bij wanden. Deze gradiënten moeten worden opgelostom een nauwkeurige oplossing dicht bij de wanden te krijgen. Deze y+ calculator zal u helpen om beide te bepalen de eerste celhoogte aan de wand, en alle andere eigenschappen voor de maas instellen en ookom bij de eerste poging een goede maas te verkrijgen. Het proces van het maken van een netwerk voor CFD simulations is zeer delicaat en verschillende instellingen moet harmoniseren. Deze kan een iteratief en tijdrovend proces, maar hopelijk kunnen we u helpen zowel tijd als de algemene kwaliteit van de uiteindelijke maas te verhogen met onzer y+ rekenmachine. 

Descomschrijving van alle delen van Volupe's y+ rekenmachine 

De rekenmachine is verdeeld in 4 delen (elk onderdeel wordt beschreven in een sectie hieronder, met een foto van de standaard instellingen gebruikt op de webpagina): 

  • Eerste celhoogte in prisma laag 
  • Dikte van de grenslaag 
  • Instellingen voor de prisma laag mesher 
  • Overgang van prismalaag naar bulkmaas 

Eerste celhoogte in prisma laag - hier geef je inpuover uw fluid kenmerken, om een celhoogte te verkrijgen voor de cel het dichtst bij de muur, voor een gewenste y+ waardeU krijgt ook de waarde voor de kinematische viscositeit en Reynoldsgetalomdat dit u zou kunnen helpen te verifiëren dat de waarden die u hebt zijn correct. De standaardwaarde voor dichtheid en dynamische viscositeit is gebaseerd op lucht van 20 graden Celsius. U kunt kiezen of uw simulatie voor interne of externe stroming isis er een klein verschil in de gebruikte vergelijkingen, afhankelijk van het soort stroming.  

De illustraties rechts in de afbeelding hieronder zijn er naar hulp bij de keuze van de juiste karakteristieke lengte. 

y+ rekenmachine karakteristieke lengte

Dikte van de grenslaag - Door te specificeren als je een grenslaag hebt die laminair of turbulent is in je simulatie, dan krijgen een waarde voor de dikte van de grenslaag. De standaardwaarden voor de invoerparameters in dit deel (lengte stroomafwaarts te evalueren en Reynoldsgetal) zijn automatisch bijgewerkt vanuit deel 1 van de y+ calculator. De parameter lengte stroomafwaarts te evalueren, gebruikt karakteristieke lengte als standaardwaarde. De vergelijkingen die worden gebruikt om de grenslaagdikte te bepalen zijn gebaseerd op de vlakke-plaattheorie. Dit betekent dat de grenslaagdikte een lineaire afhankelijkheid heeft van de te schatten lengte stroomafwaarts. Als het gebied waar u de grenslaagdikte wilt schatten geen stroming heeft die vergelijkbaar is met stroming over een vlakke plaat, zal deze schatting minder nauwkeurig zijn (dan kan het verstandig zijn een testsimulatie uit te voeren om een betere benadering te krijgen van hoe dik de grenslaag is, en de berekende waarde te gebruiken als invoer van deel 2 van de y+ calculator).

De illustratie naar rechts, op de foto hieronder, een typisch profiel voor laminaire en turbulente grenslaag wordt gevisualiseerd. 

grenslaagdikte

Instellingen voor de prismalaag mesher - in Simcenter STAR-CCM+ er zijn drie verschillende distributiewijzen (manieren om te definiëren parameters) om te specificeren uw instellingen voor de prismalaag mesher. Tezelfde resulterende maas kan worden verkregen ongeacht de keuze van de distributiemethode. Door de eerste celhoogte te definiëren (automatisch bijgewerkt tot de waarde uit part 1 in de rekenmachine), prisma laag uitrekken (ook weetn als groeisnelheid) en aantal prismalagen – de uitvoer wordt gegeven zodat u de parameterwaarden rechtstreeks in uw simulatie software, ongeacht welke distributiemodus u hebt gekozen. Jij zal ook de waarde krijgen van de hoogte voor de laatste prismacelaangezien deze waarde goed kan zijn om te weten in de volgende stap, deel 4. 

De tekst op de foto hieronder beschrijft welke parameters moeten worden opgegeven, afhankelijk van welke distributiemodus is geselecteerd. In de illustraties hiernaast worden de parameters gevisualiseerd. 

y+ rekenmachine prisma laag mesh instellingen

Overgang van prismalaag naar bulkmaas - Om een goede overgang, van de prisma laag mesh naar de bulkmaas (maas in de vrije stroom), deel 4 vergelijkt de laatste prisma laag cel hoogte (automatisch bijgewerkt van deel 3 in de calculator) naar de eerste cel in het bulknetwerk. Deze gedachtengang kan worden gebruikt voor zowel polyhedrale als getrimde (hexahedrale cellen) mazen, maar aangezien getrimde cellen altijd groeien met een ratio van 2 (wordt twee keer zo groot in een dimensie), kan er een "overgangslaag" van cellen automatisch worden toegevoegd tussen de prisma laag maas en de bulk maas. Deze laag cellen is moeilijk te voorspellen (omdat het afhangt van waar de bulk mesh cellen zich bevinden ten opzichte van de geometrie), maar zal alleen helpen de overgang soepeler te laten verlopen.

De illustratie rechts in de afbeelding hieronder visualiseert hoe de overgang van een grensprisma laag netwerk van veelvlakkige cellen naar een bulk mesh eruit zou kunnen zien, en hoe de verhouding in de uitvoer wordt gedefinieerd. 

overgangsgrootmaas

Hoe gebruikt u de y+ calculator van Volupe

Deel 1 van deze y+ rekenmachine, die de eerste celhoogte in de prismalaag bepaalt, is de gemeenschappelijke functionaliteit van een algemeen y+ rekenmachine. Het gebruik is dus eenvoudig, wisselen tussen interne en externe stroom met de één-keuzeknopop het veld, en de mogelijkheid om de berekening aan te passen door de waarde voor parameters te veranderen, hetzij door een waarde in te voeren of met de pijltjes om de waarde te verhogen/verlagen. 

Deel 2 geeft je een waarde van de bdikte van de oundaire laagwat nuttig is om te weten bij het kiezen van de totale dikte van de prismalaag in deel 3. 

Door de parameters in deel 3 te wijzigenkunt u om de waarde van de totale prismalaag te verkrijgen dikte, zodat deze overeenkomt met de grenslaagdikte uit deel 2. De eerste celhoogte bewerkbaar is, maar aangezien de waarde is overgenomen uit deel 1 wordt niet voorgesteld dit te veranderen parameterals u deel 3 niet onafhankelijk van de buitenste delen van de y+ rekenmachine natuurlijk. 

In deel 4 kunt u ervoor zorgen dat de prisma laag mesh een vloeiende overgang hebben naar de rest van de maas. De hoogte van de laatste prisma laag cell moet ongeveer gelijk zijn aan de eerste celhoogte in het bulkgaaszodat de verandering in grootte niet te groot is. Door de basisgrootte van uw netwerk in te stellen naar de dezelfde waarde als de celhoogte van de laatste prisma laag, krijgt u een vloeiende overgang. Het kan ook gunstig zijn om de waarde van de celhoogte van de laatste prisma laag als oppervlakte doelgrootte in uw simulatie. Als het oppervlaktemaas van vergelijkbare grootte als de eerste maascel, de hoogte-breedteverhouding (verhouding van de lange zijde gedeeld door de kortere zijde van een maascel) zal laag zijnwat gewenst is (in het beste geval is de beeldverhouding 1,0). Deze laatste tips zijn gemakkelijker te bereiken als je werkt met een polyhedral mesher, maar als je een trimmed mesher gebruikt moet je er naar streven altijd in veelvouden van je basisgrootte te werken om de cellen een soepele overgang te laten krijgen. Een veelvoud kan zijn 4, 2, 1, 1/2, 1/4, ... wat overeen zou komen met 400%, 200%, 100%, 50%, 25%, ... en moet ook toegepast worden op doel en minimum oppervlakte maat. Als u een complexe geometrie heeft kan het moeilijk zijn om deze vloeiende overgang te maken met getrimde cellen, dan kunt u misschien wat tijd besparen door in plaats daarvan polyhedrale cellen te gebruiken.

 

Dat was alles voor deze week, wWij van Volupe wensen jullie allemaal happy meshing and een fijne paasvakantie! Als je hulp nodig hebt met uw simulations, bent u altijd welkom om contact met ons op te nemen op support@volupe.com 

P.S. We weten dat dit te mooi lijkt om waar te zijn, maar de y+ calculator is echt, niet een Aprilgrap! 

Meer blogberichten

nl_BEDutch