CfdOF Fluss durch einen Trichter

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r.tec
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CfdOF Fluss durch einen Trichter

Post by r.tec »

Hallo zusammen,
ich melde mich mal wieder mit einer Frage zu einem CFD-Problem, bei dem ich nicht mehr weiter weiß.

Ich habe einen Trichter, der an der großen Seite Atmosphärendruck hat, also 1013,25 mBar entspricht 101325 Pa.

Auf der kleinen Seite soll ein (Unter-)Druck von 5100 Pa herrschen. Bei diesem Druckunterschied müsste das Fluid vorne am Trichter einfließen und am anderen Ende herausfließen. Mein eigentliches Ziel ist die Frage: welchen Volumenstrom habe ich am Ausgang des Trichters. Wenn ich die Geschwindigkeit an der Auslassseite mit der Fläche A der Auslassseite multipliziere habe ich den gesuchten Volumenstrom.

Mein Dependency Checker zeigt okay an. Gut!

Ich stocher da bei den Parametern ein wenig im Dunkeln, wahrscheinlch, weil ich zu wenig über diese Parameter weiß. Aber die Herumprobiererei ein paar Tage lang kommt zu Nichts.

Frage deshalb: ist die Konstellation mit den Druckunterschieden überhaupt so lösbar. Ein vorheriges Strömungsproblem, bei dem die Einlassgeschwindigkeit vorgeben war, hat gut funktioniert. Aber hier weiß ich den ja nicht.

Mesh hat gut funktioniert:
Trichter 00 ER.png
Trichter 00 ER.png (317.34 KiB) Viewed 2799 times
WriteCase hat auch funktioniert.

Bei Run Solver macht er die Seite der Residuals auf, aber bricht nach kurzer Zeit ab:
Trichter 01 ER.png
Trichter 01 ER.png (21.02 KiB) Viewed 2799 times
Die Datei:
CFD Trichter.FCStd
(608.67 KiB) Downloaded 74 times
OS: Windows 10 Version 2004
Word size of FreeCAD: 64-bit
Version: 0.20.26155 (Git)
Build type: Release
Branch: master
Hash: 0926a4148bcff11249fd4f56bc30256102ffe105
Python version: 3.8.6+
Qt version: 5.15.2
Coin version: 4.0.1
OCC version: 7.5.0
Locale: German/Germany (de_DE)

Ist hier jemand, der mich irgendwie erhellen kann? Thomas?
Bin für jeden Tipp dankbar!
Gruß
Helmut
thschrader
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Re: CfdOF Fluss durch einen Trichter

Post by thschrader »

Hi rtec,
bei Eingabe von Druckbedingungen allein crasht der solver auch bei mir.
Es fehlt eine weitere Geschwindigkeitsbedingung. Die kann man sich über
Bernoulli/Toricelli herleiten und ungefähr die v am Einlass des Trichters abschätzen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Ausflussgeschwindigkeit
https://www.schweizer-fn.de/stroemung/a ... oemung.php
https://www.spektrum.de/lexikon/physik/ ... ungen/1006

Hier ein einfaches 2D-Modell vom Trichter. Der Solver konvergiert sehr schnell,
Ausgabeschritt daher alle 5 Iterationen:
CFD Trichter_ts.FCStd
(28.21 KiB) Downloaded 75 times
M.E. ist das Modell zu "klein". Du bekommst Störungen am Trichterzwickel. Das Strömungsfeld
kurz vor dem Trichter wird nicht erfasst, ist aber wichtig (meine ich...). Ich würde vor und hinter dem
Trichter noch ein grosses Einlauf-/Auslaufvolumen legen. Erhöht natürlich den Rechenaufwand :(
Wir hatten mal eine ähnliche Fragestellung hier:
https://forum.freecadweb.org/viewtopic. ... r&start=70
trichter.JPG
trichter.JPG (68.68 KiB) Viewed 2755 times
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r.tec
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Re: CfdOF Fluss durch einen Trichter

Post by r.tec »

Danke Thomas! Die angebenen Schriften werde ich mir mal übers WE zu Gemüte führen. Ja, eine "Airbox" vor den Trichter zu setzen hatte ich auch schon dran gedacht. Werde ich auch machen, vorne und hinten. Bin die Rechnung mal überflogen, kommt offensichtlich vom Energieerhaltungssatz E_kin = 0,5*m*v². Gehirnzellen reaktivieren!
Gruß
Helmut
thschrader
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Re: CfdOF Fluss durch einen Trichter

Post by thschrader »

So stelle ich mir das vor. Schönes WE :)
FC + SMath Datei:
CFD Trichter_erweitert.FCStd
(54.7 KiB) Downloaded 75 times
trichter_sm.txt
(243.55 KiB) Downloaded 84 times
v_p_Felder.JPG
v_p_Felder.JPG (56.42 KiB) Viewed 2605 times
FC_modell.JPG
FC_modell.JPG (40.02 KiB) Viewed 2605 times
mathe.JPG
mathe.JPG (96.62 KiB) Viewed 2605 times
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r.tec
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Re: CfdOF Fluss durch einen Trichter

Post by r.tec »

Vielen Dank, Thomas!

Du hast ja schon alles erarbeitet, was eigentich ich hätte machen müssen.

Genug Arbeit für mich, das Alles nachzuvollziehen und zu verstehen.

Danke, nochmals.
Helmut
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r.tec
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Re: CfdOF Fluss durch einen Trichter

Post by r.tec »

Hallo Thomas,
jetzt wollte ich das Alles einmal nachspielen, da bekomme ich folgenden Abbruch beim Solver:
.
.
.
.
Calculating original mesh data

Distributing cells to processors

Distributing faces to processors
19:51:18
Distributing points to processors

Constructing processor meshes
Reading hexRef8 data : cellLevel
Reading hexRef8 data : pointLevel
19:51:18
Processor 0
Number of cells = 4652
Number of faces shared with processor 1 = 62
19:51:19 Number of processor patches = 1
Number of processor faces = 62
Number of boundary faces = 9556
19:51:19
Processor 1
Number of cells = 4656
Number of faces shared with processor 0 = 62
Number of processor patches = 1
Number of processor faces = 62
Number of boundary faces = 9528
19:51:19
Number of processor faces = 62
Max number of cells = 4656 (0.042973786% above average 4654)
Max number of processor patches = 1 (0% above average 1)
Max number of faces between processors = 62 (0% above average 62)

19:51:19 Time = 0

Processor 0: field transfer
19:51:19 Processor 1: field transfer
19:51:19
End

19:51:19 ERROR: Failed to post close command error 1726
19:51:20 ERROR: unable to tear down the job tree. exiting...


Was bedeutet das denn nun?

OS: Windows 10 Version 2004
Word size of FreeCAD: 64-bit
Version: 0.20.26155 (Git)
Build type: Release
Branch: master
Hash: 0926a4148bcff11249fd4f56bc30256102ffe105
Python version: 3.8.6+
Qt version: 5.15.2
Coin version: 4.0.1
OCC version: 7.5.0
Locale: German/Germany (de_DE)
chrisb
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Re: CfdOF Fluss durch einen Trichter

Post by chrisb »

r.tec wrote: Tue Nov 02, 2021 6:54 pm jetzt wollte ich das Alles einmal nachspielen, da bekomme ich folgenden Abbruch beim Solver:
Bitte schließe die Ausgaben zur verbesserten Lesbarkeit in code-Tags ein.
A Sketcher Lecture with in-depth information is available in English, auf Deutsch, en français, en español.
thschrader
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Re: CfdOF Fluss durch einen Trichter

Post by thschrader »

r.tec wrote: Tue Nov 02, 2021 6:54 pm ...
19:51:19 ERROR: Failed to post close command error 1726
19:51:20 ERROR: unable to tear down the job tree. exiting...

...
Das bedeuted, das deine MPI nicht richtig funktioniert.
Test: single cpu Lauf.
siehe auch hier:
https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=32760
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r.tec
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Re: CfdOF Fluss durch einen Trichter

Post by r.tec »

D A N K E !

Musste die bestehende MPI aus den Apps zuerst löschen. Dann lief es.
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thomas-neemann
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Re: CfdOF Fluss durch einen Trichter

Post by thomas-neemann »

thschrader wrote: Thu Oct 28, 2021 3:01 pm
hallo thomas

bei meinen aktuellen projekten macht es sinn wasser- und luft strömungen zu simulieren (abwäremnutzung von rechenzentren)

um in das thema einzusteigen wollte ich dieses beispiel von dir nachvollziehen. leider bekomme ich beim öffnen der datei schon fehlermeldungen. hast du eine idee woran das liegen könnte? (auch in 0.21)

Code: Select all

09:01:46  Traceback (most recent call last):
  File "/home/pc50/.local/share/FreeCAD/Mod/CfdOF/./CfdOF/Solve/CfdFluidBoundary.py", line 436, in onDocumentRestored
    CfdFluidBoundary(obj)
  File "/home/pc50/.local/share/FreeCAD/Mod/CfdOF/./CfdOF/Solve/CfdFluidBoundary.py", line 255, in __init__
    self.initProperties(obj)
  File "/home/pc50/.local/share/FreeCAD/Mod/CfdOF/./CfdOF/Solve/CfdFluidBoundary.py", line 278, in initProperties
    addObjectProperty(obj, 'BoundarySubType', all_subtypes, "App::PropertyEnumeration", "",
  File "/home/pc50/.local/share/FreeCAD/Mod/CfdOF/./CfdOF/CfdTools.py", line 1605, in addObjectProperty
    setattr(obj, prop, curr_item)
<class 'ValueError'>: 'twoDBoundingPlane' is not part of the enumeration in CFD_Trichter_ts#CfdFluidBoundary003.BoundarySubType
09:01:46  Traceback (most recent call last):
  File "/home/pc50/.local/share/FreeCAD/Mod/CfdOF/./CfdOF/Solve/CfdFluidBoundary.py", line 436, in onDocumentRestored
    CfdFluidBoundary(obj)
  File "/home/pc50/.local/share/FreeCAD/Mod/CfdOF/./CfdOF/Solve/CfdFluidBoundary.py", line 255, in __init__
    self.initProperties(obj)
  File "/home/pc50/.local/share/FreeCAD/Mod/CfdOF/./CfdOF/Solve/CfdFluidBoundary.py", line 278, in initProperties
    addObjectProperty(obj, 'BoundarySubType', all_subtypes, "App::PropertyEnumeration", "",
  File "/home/pc50/.local/share/FreeCAD/Mod/CfdOF/./CfdOF/CfdTools.py", line 1605, in addObjectProperty
    setattr(obj, prop, curr_item)
<class 'ValueError'>: 'twoDBoundingPlane' is not part of the enumeration in CFD_Trichter_ts#CfdFluidBoundary004.BoundarySubType

Code: Select all

OS: Ubuntu 20.04.6 LTS (XFCE/xubuntu)
Word size of FreeCAD: 64-bit
Version: 0.20.2.29603 (Git) AppImage
Build type: Release
Branch: (HEAD detached at 0.20.2)
Hash: 930dd9a76203a3260b1e6256c70c1c3cad8c5cb8
Python 3.10.8, Qt 5.15.4, Coin 4.0.0, Vtk 9.1.0, OCC 7.6.3
Locale: German/Germany (de_DE)
Installed mods: 
  * CfdOF 1.24.1

edit

ich vermute es hat hiermit zu tun. kennt jemand funktionierenede einstellungen bei appimage?
Bildschirmfoto_2023-07-17_09-17-03.png
Bildschirmfoto_2023-07-17_09-17-03.png (77.83 KiB) Viewed 811 times

edit 2

nachdem ich das hier installiert habe
Bildschirmfoto_2023-07-17_10-59-09.png
Bildschirmfoto_2023-07-17_10-59-09.png (34.71 KiB) Viewed 768 times
Bildschirmfoto_2023-07-17_10-51-57.png
Bildschirmfoto_2023-07-17_10-51-57.png (5.93 KiB) Viewed 768 times

und diese einstellungen hinzugefügt habe
Bildschirmfoto_2023-07-17_11-01-13.png
Bildschirmfoto_2023-07-17_11-01-13.png (19.17 KiB) Viewed 768 times
bleibt das problem bestehen


edit 3

hier scheint eine gute installations-anleitung zu sein

https://www.youtube.com/watch?v=OS4sbbBtZUw&t=634s

phpBB [video]



edit 4

wenn ich die installtion so durchführe (bis auf gmsh) kann ich die datei immer noch nicht fehlerfrei öffnen.

wenn ich das beispiel aus dem video nachvollziehe (ähnlich weil sich die menüs geändert haben und ich einen anderen mesher verwende) bekomme

ich diese meldung

Code: Select all

There are not enough slots available in the system to satisfy the 4
slots that were requested by the application:

  /usr/lib/openfoam/openfoam2212/platforms/linux64GccDPInt32Opt/bin/renumberMesh

Either request fewer slots for your application, or make more slots
available for use.

A "slot" is the Open MPI term for an allocatable unit where we can
launch a process.  The number of slots available are defined by the
environment in which Open MPI processes are run:

  1. Hostfile, via "slots=N" clauses (N defaults to number of
     processor cores if not provided)
  2. The --host command line parameter, via a ":N" suffix on the
     hostname (N defaults to 1 if not provided)
  3. Resource manager (e.g., SLURM, PBS/Torque, LSF, etc.)
  4. If none of a hostfile, the --host command line parameter, or an
     RM is present, Open MPI defaults to the number of processor cores

In all the above cases, if you want Open MPI to default to the number
of hardware threads instead of the number of processor cores, use the
--use-hwthread-cpus option.

Alternatively, you can use the --oversubscribe option to ignore the
number of available slots when deciding the number of processes to
launch.
die datei kann ich aber fehlerfrei öffnen.



hat jemand damit erfahrungen unter linux?

1318.FCStd
(19.73 KiB) Downloaded 32 times
Last edited by thomas-neemann on Fri Jul 21, 2023 12:23 pm, edited 1 time in total.
Gruß Dipl.-Ing. (FH) Thomas Neemann

https://www.youtube.com/@thomasneemann5 ... ry=freecad
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