ПостПроцессинг во FlowVision: отладочные слои

Когда проект FlowVison требует отладки, на помощь придут слои из ПостПроцессора - набор ячеек и отладочная ячейка. С их помощью можно получить подробнейшую информацию по каждой конкретной ячейке: тип и размер ячейки, координаты центра, информацию о соседях, значения переменных и многое другое - всё, что необходимо для ответа на вопрос: "Что же не так в моём проекте?".

Вы узнаете о некоторых полезных приемах использования отладочных слоёв от команды технической поддержки, а также: 

Для обработки результатов расчёта (постпроцессинга) во FlowVision представлен широкий спектр слоёв, которые можно разделить на три группы:

  • графические зависимости: график вдоль прямой, кривой, эллипса;
  • визуализация распределений: цветовые контуры, линии тока, изоповерхность, векторы, VOF, визуализация в объёме, расчётная сетка и т.д.;
  • отладочные: набор ячеек, отладочная ячейка, нагрузки в узлах (последнее - для FSI расчётов).

Постепенно мы расскажем про особенности каждого слоя. Но в этой статье мы рассмотрим, как использовать слои набор ячеек и отладочная ячейка для анализов результатов расчёта и отладки проекта. 

Обратите внимание, что для построения всех слоев ПостПроцессора необходимы данные с солвера. Поэтому созданные слои не будут видны до запуска расчёта

 

Подписывайтесь, чтобы не пропустить новые материалы и вебинары!

subscribtion

 

Мы против спама! Поэтому в каждом нашем письме есть ссылка "отписаться от рассылки". 

 

 





 

 

 

 

 


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. 


отладочная ячейка Отладочная ячейка 

Отладочная ячейка позволяет получить всю информацию по выбранной пользователем ячейке. Построить этот слой можно на пространстве (с указанием координат или уникального индекса) или в плоскости (отладочная ячейка совпадает с опорной точкой плоскости). Чтобы построить отладочную ячейку в плоскости, переместите опорную точку плоскости в выбранную ячейку и создайте слой отладочная ячейка, выбрав в качестве объекта необходимую плоскость. 

3Отладочная ячейка (выделена зелёным) в плоскости 

Слой отладочная ячейка отображает по умолчанию только одну ячейку - ту, что выбрана пользователем. Но все секреты этого слоя спрятаны в окне инфо. И чтобы у вас не осталось сомнений в значимости отладочной ячейки, мы перечислим её основные возможности.

Чем это полезно расчётчику? 
1. Поиск ячейки из err файла

В (*.err) файле из солверной части проекта содержится информация о всех ошибках, которые обнаружил FlowVision в ходе расчёта. Обычно текст сообщения об ошибке содержит уникальный индекс или координаты ячейки, в которой и была обнаружена эта ошибка: 

ошибка

Чтобы понять, где эта ячейка расположена в расчётной области (и попытаться исправить причину ошибки) постройте слой отладочная ячейка на пространстве и во вкладке идентификация укажите уникальный индекс или координаты ячейки  из (*.err) файла.

2. Контроль размера ячейки при адаптации 

Чтобы отслеживать размер ячейки при задании адаптации (а не высчитывать его по формуле формула, где х- размер ячейки начальной сетки, n - уровень адаптации), можно построить слой отладочная ячейка и посмотреть полуразмер ячейки в окне инфо. Обратим внимание, что в окне инфо будет указан полуразмер, и чтобы узнать полный размер ячейки, необходимо умножить данные из окна инфо на 2. 

При исследовании сходимости по сетке, когда необходимо добиться с использованием адаптации, чтобы величина параметра не изменялась при измельчении ячейки, удобно использовать именно отладочную ячейку для контроля размера и занесения этого размера в таблицу сходимости. 

полуразмер2 окно инфо слоя отладочная ячейка 

3. значение Переменных в ячейке 

FlowVision - это не чёрный ящик, и для каждой ячейки можно посмотреть значение переменных с точностью до 20 знака. Для этого в окне свойств отладочной ячейки укажите информационное окно > переменные в ячейке = да. При вызове окна инфо вы найдёте список переменных и их значения, сгруппированные по фазам и физическим процессам. Это невероятно упрощает жизнь в ситуациях, когда необходимо контролировать параметр расчёта, да ещё и в многофазных задачах - отладочная ячейка здесь работает как встроенный в интерфейс датчик.

Слой отладочная ячейка – кладезь полезной информации о конкретной ячейке расчётной сетки. С его помощью можно определить тип ячейки (реальная расчетная, маленькая или зазорная), какими ячейками она была образована, узнать её размер (особенно актуально для сеток с адаптацией) и посмотреть значения переменных в ней.

 

Подписывайтесь, чтобы не пропустить новые материалы и вебинары!

subscribtion

 

Мы против спама! Поэтому в каждом нашем письме есть ссылка "отписаться от рассылки".