Blogginlägg Volupe

Så här ställer du in en CHT-simulering med hjälp av simuleringsoperationer

Ställ in en CHT-simulering

När du kör simulations i Simcenter STAR-CCM+ där du har fysik som kräver olika tidsskalor kan verktyget Simuleringsverksamhet är till hjälp. Det gör det möjligt att skapa en slinga och gå mellan olika fysikkontinua utan att använda ett Java-makro. I det här inlägget kommer jag att gå igenom den grundläggande inställningen för en simulering där fluid-flödet löses transient, men fastvärmen löses steady state.

I exemplet har vi ett rörflöde med ett kvadratiskt in- och utlopp. fluid-domänen är omsluten av en solid domän. Den geometriska uppställningen visas nedan.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bilden nedan visar de fysiska kontinua som används i simuleringen. Vad som är viktigt att notera här är den implicita instabila inställningen för fluid-regionen jämfört med den stabila inställningen för den fasta regionen.

Konfigurera det explicit mappade gränssnittet

När installationen är gjord och det finns ett gränssnitt mellan solid- och fluid-regionen finns det några inställningar som måste göras för att det ska fungera korrekt. I en implicit CHT-simulering löses värmeöverföringen genom kontaktytor utan något kartläggningsförfarande. Men i en simulering som den vi sätter upp här, med olika tidsskalor, uppnår vi energikopplingen genom att använda explicit kartlagda kontaktgränssnitt med gränsvärmeflödet och en specificerad Y+-värmeöverföringskoefficient över gränssnittet. Så den första inställningen är att välja gränssnittet mellan fluid och den fasta regionen och ändra typen till kartlagt kontaktgränssnitt [1.]. För det andra ställer du in alternativet energikoppling till explicit [2.]. Under gränssnittet på den fasta sidan ställer du sedan in alternativet för tidsmedelvärde till Averaged [3.] och värmeöverföringskoefficienten enligt bilden [4.]. Vi har nu ställt in alla gränssnittsinställningar för att detta ska fungera, nästa sak är att ställa in simuleringsoperationen.

Inställning av simuleringsverksamheten

Under verktygssimuleringen i Simcenter STAR-CCM+Om du vill skapa en ny simuleringsoperation kan du högerklicka på mappen och skapa en ny simuleringsoperation. Den heter här CHT_pipe. Använd högerklick på operationen i mappen under din simuleringsoperation och skapa de operationer som du vill inkludera. I det här exemplet skapades följande operationer i följande ordning: Rensa lösningen, ange skalärparameter, Loop. Under slingan skapar du också en uppsättning operationer: Lös kontinua (för fluid-regionen), lös kontinua (för solid-regionen) och ställ in skalärparameter. I bilden nedan kan du se hur några av operationerna definieras. Observera också att en parameter kallad "Loop_counter" måste skapas. Den kan tilldelas ett godtyckligt värde eftersom den kommer att specificeras senare i simuleringsoperationsproceduren.

I åtgärden för en klar lösning kryssar du helt enkelt i de egenskaper som du vill återställa. För en enkel simulering som denna är det inte nödvändigt med mer än vad bilden visar.

I nästa operation, set scalar parameter, tilldelar vi parametern Loop_counter värdet ett.

När vi väl har gått in i slingan behöver vi ett sätt att begränsa antalet steg i slingan, vilket görs med hjälp av ett uttryckspredikat. Vi definierar uttrycket som $(Loop_counter) < 45. Detta kommer att tillåta att slingan startar en ny slinga tills värdet på räknaren är 44. Det innebär att vi tillåter 44 slingor.

I slingan löses de fasta regionerna och fluid-regionerna separat, och data om värmeöverföringskoefficienten mappas mellan dem enligt vår tidigare inställning.

Slutligen ställer vi in den skalära parametern Loop_counter igen genom att lägga till ett till dess nuvarande värde, så att vi kan gå in i nästa iteration i vår slinga. Nu kan simuleringen aktiveras och köras.

Resultatet kan se ut ungefär så här, där vi kan se hur de olika kontinuerna påverkar varandra. Detta kan ge en fingervisning om hur lång tid det kommer att ta för fluid-flödet att nå en jämn utloppstemperatur. Observera också att de stoppkriterier som används i detta är inställda på varje lösare och att de globala stoppkriterierna har inaktiverats. Detta gör det möjligt för simuleringsoperationsslingorna att fortsätta om du inte begränsar dem med ett globalt maximalt steg.

Jag hoppas att detta har varit till hjälp för dig när du ska sätta upp en CHT-simulering med hjälp av simuleringsoperation. Tveka inte att kontakta mig om du har några frågor på robin.victor@volupe.com eller support@volupe.com.

Läs också:
Hur man kör en grundläggande simulering i Simcenter FloEFD
Uppdateringar av Simcenter STAR-CCM+ del 3
Simcenter STAR-CCM+ version 2020.3 nyheter - Del 2
Från CAD till fullständig simuleringsuppställning inom 5 minuter
Så här ställer du in guiden i Simcenter FloEFD

Fler blogginlägg

sv_SESwedish