Logotyp för Volupe

Blogginlägg Volupe

y+-kalkylatorn lanseras på Volupes webbsida

Vi på Volupe sträva efter att vara kan ge dig (alla simuleringsingenjörer där ute) bästa möjliga stöd. Därför, har vi skapat en y+-kalkylator på vår webbsida, länkad här: Volupes y+-kalkylator.

Thär y+-kalkylatorn är det första publicerade innehållet i vår egen handbok. för ingenjörertill vilken vi kommer att lägga till ytterligare funktioner som är användbara för ingenjörer i deras dagliga arbete. 

Denna vecka's blogginlägg kommer att Beskriv syftet med använda en y+-kalkylator, funktions i Volupe's y+ kalkylator och hur för att använda y+-kalkylator (tillsammans med några tips) när man beslutar om nätinställningar. 

Sammanfattning av tips från blogginlägg: 

  • Y+-kalkylatorn är indelad i fyra delar. If du fastställer nätinställningarna Om du beställer del 1 till 4 får du automatiskt de beräknade resultaten. som indata i följande steg. 
  • Du kan naturligtvis använda varje del av y+-kalkylator självständigt också. 
  • Använd den beräknade tjockleken på gränsskiktet i del 2 för att få ett värde till Målet i del 3 för prismaskiktets totala tjocklek. 
  • Hur man definierar ditt nät av prismskikt, beroende på ditt distributionsläge för prismskiktet i Simcenter STAR-CCM+. 
  • Se till att övergången mellan prismaskanterna och masken i bulknätet är genom att definiera basstorleken nära värdet på det sista prismalagrets cellhöjd. 
  • För den stora maskan celler i anslutning till prismaskan som ligger i anslutning till prismaskan., mse till att du får celler med högt bildförhållande genom att definiera målstorleken för ytnätet till värdet för den sista prismacellens höjd. 

Vad är en y+-kalkylator? 

A y+ kalkylatorn är ett sätt att fastställa höjden på den första cell av väggen i en CFD-simulering baserat på de övergripande inställningarna i simuleringen och det önskade y+-värdet. Eftersom hastigheten, när du använder halkfri villkor mot en stationär vägg, är noll vid väggen, men inte noll. i fluid-domänen får man stora gradienter. i hastighetsfältet nära väggarna. Dessa gradienter måste lösas upp.för att få en exakt lösning nära väggarna. Den här y+-kalkylatorn hjälper dig att bestämma både den första cellhöjden vid väggen, och fastställa alla andra egenskaper för nätet samt, för att få ett bra nät vid första försöket. Processen för att skapa ett nät för CFD simulations är mycket känslig och flera inställningar måste harmonisera. Denna kan vara en iterativ och tidskrävande process, men förhoppningsvis kan vi hjälpa dig att spara både tid och pengar. öka den totala kvaliteten på det slutliga nätet med our y+ kalkylator. 

Descbeskrivning av alla delar av Volupe's y+-kalkylator 

Kalkylatorn är uppdelad i fyra delar (varje del beskrivs i en avsnittet nedan, med en bild av standardinställningarna begagnad på webbsidan): 

  • Första cellhöjden i prismaskiktet 
  • Gränsskiktets tjocklek 
  • Inställningar för prisma-lagermätaren 
  • Övergång från prismaskiktet till maskenätet 

Första cellhöjden i prismaskiktet - här ger du inpuom dina fluid-egenskaper, för att få fram en cellhöjd för cellen. närmast väggen, för ett önskat y+ -värdeDu får också värdet för kinematisk viskositet och Reynoldsnummereftersom detta kan hjälpa dig att kontrollera att de värden du har som används är korrekta. Standardvärdet för densitet och dynamisk viskositet. baseras på luft vid 20 grader Celsius. Du kan välja om simuleringen är för internt eller externt flöde.Det finns en liten skillnad i de ekvationer som används beroende på vilken typ av flöde det rör sig om.  

Illustrationerna till höger i bilden nedan finns det till hjälpa till att välja rätt karakteristisk längd. 

y+ kalkylatorns karakteristiska längd

Gränsskiktets tjocklek - Genom att ange Om du har ett gränsskikt som är laminärt eller turbulent i din simulering, kan du få tag på ett värde för tjockleken på gränsskiktet. Standardvärdena för de ingående parametrarna i denna del (lEngth nedströms för att utvärdera och Reynoldsnummer) är följande uppdateras automatiskt från del 1 av y+-kalkylatorn. För att utvärdera parametern längd nedströms används karakteristisk längd som standardvärde. Ekvationerna som används för att bestämma gränsskiktets tjocklek är baserade på plattplatteteori. Detta innebär att gränsskiktstjockleken har ett linjärt beroende av längden nedströms som ska utvärderas. Om det område där du vill uppskatta tjockleken på gränsskiktet inte har ett flöde som liknar ett flöde över en platt platta kommer denna uppskattning att vara mindre exakt (då kan det vara klokt att köra en testsimulering för att få en bättre approximation av hur tjockt gränsskiktet är, och använda det beräknade värdet som indata i del 2 av y+-kalkylatorn).

Illustrationen till höger, i bilden nedan, en typisk profil för laminärt och turbulent gränsskikt visualiseras. 

tjocklek på gränsskiktet.

Inställningar för prismaskiktet Mesher - i Simcenter STAR-CCM+ Det finns tre olika distributionsformer (sätt att definiera parametrar) för att specificera dina inställningar för prismaskiktet Mesher. TSamma nätresultat kan erhållas oavsett vilket distributionssätt som väljs. Genom att definiera den första cellhöjden (som automatiskt uppdateras till värdet från part 1 i kalkylatorn), sträckning av prismaskikten (också känna tilln som tillväxthastighet) och antalet prismaskikt. – utdata anges så att du kan kopiera den parametervärden direkt i din simuleringsprogramvara, oavsett vilket distributionsläge du har valt. Du kommer också att få värdet höjden för den sista prismacelleneftersom detta värde kan vara bra att känna till i nästa steg, del 4.. 

Texten på bilden nedan beskriver vilka parametrar som måste anges, beroende på vilket distributionsläge som valts. I illustrationerna till höger parametrarna visualiseras. 

y+ kalkylator prismaskin inställningar för nätskiktet

Övergång från prismaskiktet till maskenätet - För att få en bra övergång, från prismaskin till nät av prismaskin bulk mesh (maskor i den fria strömmen), del 4 jämför den sista cellhöjden för prismaskiktet (uppdateras automatiskt från del 3 i kalkylatorn). till den första cellen i den stora maskan. Denna tankegång kan användas både för polyedriska och trimmade (hexaedriska celler) maskor, men eftersom trimmade celler alltid växer med förhållandet 2 (blir dubbelt så stora i en dimension) kan det finnas ett "övergångscellskikt" av celler som automatiskt läggs till mellan prismaskskiktets maskor och huvudmaskorna. Detta cellskikt är svårt att förutsäga (eftersom det beror på var cellerna i bulknätet är placerade i förhållande till geometrin), men det kommer bara att bidra till att göra övergången mjukare.

Illustrationen till höger i bilden nedan visualiserar hur Övergången från ett nät med ett gränsprismaskinlager. av polyhedriska celler till en maska kan se ut som, och hur förhållandet i resultatet definieras. 

Övergångsvävningsnät.

Hur man använder Volupes y+-kalkylator

Del 1 av denna y+ kalkylator, som definierar den första cellhöjden i prismalagret., är den gemensamma funktionaliteten för en allmän y+ kalkylator. Användningen är därför följande enkelt, och växlar mellan internt och externt flöde med en knapp med ett val.på fältet, och möjligheten att anpassa beräkningen. genom att ändra värdet för parametrar antingen genom att skriva in ett värde eller med hjälp av pilarna för att öka/minskas värdet. 

Del 2 ger dig ett värde på the btjocklek på grundskiktet., vilket är bra att veta. när man väljer prismaskiktets totala tjocklek i del 3. 

Genom att ändra parametrarna i del 3kan du Syftet är att få fram värdet av det totala värdet för prismatiska skiktet. tjocklek, så att den motsvarar gränsskiktets tjocklek. från del 2. Den första cellhöjden kan redigeras, men eftersom värdet är hämtat från del 1 och det föreslås inte att detta ändras. parameterom du inte använder del 3 oberoende av den yttre delen. delar av y+-kalkylatorn naturligtvis. 

I del 4 kan du försäkra dig om att prismalagets nät kommer att har en smidig övergång till resten av nätet. Höjden på det sista prismaskiktet cell bör vara ganska lik den första cellhöjden i den stora maskan.så att storleksförändringen inte blir för stor. Genom att ställa in basstorleken för din mask till den samma värde som den sista cellhöjden för prismaskiktet, så får du en jämn övergång. Det kan också vara fördelaktigt att ställa in värdet av det sista prismalagrets cellhöjd som ytans målstorlek i din simulering. Om ytnätet är av liknande storlek som den första maskcellen, ska aspekten (förhållandet mellan den längre sidan och den kortare sida av en nätcell) kommer att vara låg., vilket är önskvärt (i bästa fall är bildförhållandet 1,0). De här sista tipsen är lättare att uppnå om du arbetar med en polyedrisk meshers, men om du använder en trimmad mesher bör du sträva efter att alltid arbeta i multiplar av din basstorlek för att cellerna ska få en smidig övergång. En multipel kan vara 4, 2, 1, 1/2, 1/4, ... vilket skulle motsvara 400%, 200%, 100%, 50%, 25%, ... och bör även tillämpas på mål- och minsta ytstorlek. Om du har en komplex geometri kan det vara svårt att skapa denna mjuka övergång med trimmade celler, då kan du spara lite tid genom att använda polyederceller i stället.

 

Det var allt för den här veckan.Vi på Volupe önskar er alla lycklig maskning och en trevlig påskhelg! Om du behöver hjälp med din simulations, är du alltid välkommen att kontakta oss på support@volupe.com 

P.S. Vi vet att detta verkar för bra för att vara sant, men y+-kalkylatorn är verklig, inte en Aprilskämt! 

Fler blogginlägg

sv_SESwedish