ПостПроцессинг во FlowVision: отладочные слои - Набор ячеек

Содержание материала

набор ячеекНабор ячеек

Слой набор ячеек отображает на расчётной сетке ячейки определённого типа: 

  • маленькие
  • плохие маленькие
  • зазорные 

Набор ячеек можно строить на пространстве, в плоскости, в объёме объекта. А оперативно оценить количество ячеек выбранного типа можно с помощью окна инфо - это особенно актуально для поиска в проекте плохих маленьких ячеек, потому что с плохими маленькими ячейками считать проект нельзя. Рассмотрим подробнее каждый тип из набора ячеек.

маленькие ячейки 

Малость ячейки определяется критерием малости (Солвер > Ограничители > Маленькие ячейки > Критерий). По абсолютному критерию малости, ячейка помечается "маленькой", если при вставке геометрии (то есть при обрезке ячейки), объём ячейки становится меньше указанной в настройках критерия доли - по умолчанию это 20%. При задании относительного критерия малости, объём ячейки сравнивается с объёмом соседних ячеек и, если он составляет меньше 20% (задано по умолчанию) от объёма наибольшей соседней ячейки, то ячейка помечается "маленькой".

Маленькие ячейки всегда присоединяются к наибольшим соседним ячейкам

Это реализовано во FlowVision для увеличения стабильности счёта. Поэтому слой набор ячеек = маленькие отображает не реальную расчётную ячейку, а лишь присоединившуюся к ней часть, которая и носит название маленькая ячейка

маленПри обрезании начальной сетки геометрией подобласти (выделена синим) некоторые ячейки имеют объём меньше 20% от исходной ячейки и становятся маленькими (выделены жёлтым)

Чем это полезно расчётчику? 

1) Отображение маленьких ячеек помогает понять, что расчётчик указал не тот критерий малости в настройках солвера. 

  • При решении двухфазных задач методом VOF может возникнуть ситуация, что некоторые ячейки (капли и брызги) будут иметь маленький объём. В этом случае они могут будут идентифицированы как маленькие и объединятся с соседней ячейкой. Конечно, это скажется на точности, как минимум потому, что капля увеличит свой объём.  

  • В секторной постановке ячейки у оси изначально имеют малый объём. Это происходит потому, что из кубической ячейки вырезается сектор с углом 2-4 градуса, и доля объёма сектора в ячейке меньше, чем 20 % от объёма куба - ячейки начальной сетки. Поэтому, если не задать относительный критерий малости, ячейки вблизи оси сольются и образуют одну большую.  

Для двухфазных задач используйте абсолютный критерий малости; для двумерной секторной постановки  - относительный

2) В окне инфо можно увидеть общее количество маленьких ячеек: оно должно быть намного меньше, чем общее число расчётных ячеек.

Маленькие ячейки никак не вредят расчёту, если задать правильный критерий малости

Чего нельзя сказать про плохие маленькие ячейки...

Плохие маленькие ячейки 

Мы не покажем вам картинку, где в расчёте присутствуют плохие маленькие ячейки, и вам не желаем видеть их в ваших проектах. Маленькие ячейки становятся плохими маленькими ячейками, если у них нет большого соседа, к которому можно присоединиться.

Плохие маленькие ячейки автоматически исключаются из расчёта

Обычно плохие маленькие ячейки возникают вокруг геометрии сложной формы с грубыми настройками точности поверхностной сетки при импорте из CAD. Из-за того, что плохие маленькие ячейки однозначно исключаются из расчёта, в пристенночном слое возникают ошибки и аномалии решения. А при движении таких тел ячейки могут перестать быть плохими маленькими и тогда они вновь станут расчётными.

В случае задания подобластей очень маленького объёма по сравнению с расчётной сеткой, подобласть будет состоять из одной ячейки, объём которой намного меньше исходного необрезанного объёма ячейки. К тому же, у этой ячейки не будет "соседей" в этой подобласти, и тогда такая ячейка (и вся подобласть вместе с ней) исключается из расчёта. 

Чем это полезно расчётчику? 

Слой набор ячеек = плохие маленькие позволяет проверить, если ли в проекте такой тип ячеек. Если в проекте обнаружены плохие маленькие ячейки, то необходимо исправить геометрическую модель или поработать с адаптацией в этой области, иначе добиться хорошего и стабильного решения не удастся. Чтобы оперативно проверить количество плохих маленьких ячеек, создайте слой набор ячеек на пространстве, укажите тип = плохие маленькие и вызовите окно инфо. 

зазорные ячейки  

Зазорные ячейки появляются, когда включена и применяется модель зазора FlowVision. Напомним, что зазор с помощью модели зазора (это способ аналитического расчёта течения в узких каналах) разрешается только одной ячейкой, как это представлено на рисунке ниже. 

зазор2Зазорные ячейки в задаче моделирования течения в канале

Чем это полезно расчётчику? 

1) Если зазорные ячейки не появились, то модель зазора задана неправильно - не выполняется какое-то из основных требований для формирования зазора

2) Контролировать зазорные ячейки необходимо при включении адаптаций в проекте с узкими каналами. Например, может возникнуть ситуация, что адаптация случайно затронет зазорную ячейку и тогда адаптироваться будет весь зазор. Это происходит потому что зазорные ячейки связаны между собой и выделены в отдельную группу.  В результате в зазоре будет больше, чем одна ячейка, и модель зазора будет работать уже не так, как предполагалось при её разработке.