一个气泡在导电金属中上浮（Level set+AC/DC）请教

soliton

想模拟一个气泡在通电（或者电磁场作用下）的金属液中上浮（变形或破碎）的情况。


初步的想法是二维的模型，用Level Set 来计算流场、气泡的变形行为，采用AC/DC Module→Qusai-statics, Magnetic→In plane induction currents, Vector Potential(emqap)耦合AC/DC Module→static, electric→Condutive Media DC来计算电磁场。（参考了模型库中Railgun的例子）。

在没有电磁场情况下的气泡变形上浮已经可以算。目前问题主要卡在电磁场上面。

先做了个简单的模型，左右两边给Electic potential条件，其他边界绝缘。暂时不考虑气泡，而设定其中有个圆形的区域（电导率随之变化）随时间上移，电导率变化函数为【1+sigma_steel*exp(-K_xishu*((x^2+(y-0.002-sudu*t)^2)<0.001^2))】（这个参考了模型库中Railgun的例子）。

模型见附件。

应该是个比较简单的AC/DC例子，但计算不知道为何总是不收敛。求高手指点。非常感激！

soliton

http://home.simwe.com/space-5330-do-album-id-1720.html

怎么把那个动画传到这里？

还请高手帮帮忙啊！

soliton

这个问题，还望高手帮帮忙啊！

这两天有点小进展：似乎流场和电磁场可以耦合了。问题是，计算太慢了。如果单独算Level set 流场，基本上两三个小时可以得到气泡变形的结果（上面那个网址的动画），但耦合计算之后，就变得不可忍受地慢。

高手有什么办法？我可以把自己的模型传过去，求指点！

flyingmind

1楼的模型，将Relative tolerance从0.01改为0.001，就可以计算了，如果希望计算更为准确，可以将收敛准则再设小些，如0.0001
不知楼主的问题解决的怎样了？

soliton

请教flyingmind 大侠：我照你说的将Relative tolerance从0.01改为0.001还是不收敛。还有没有做其他的修改？不知道在你那里计算速度怎么样？

我重新做了个模型可以做。但出来的结果，电流看起来是对的，但过程中电磁力（Fltzx_empap, Fltzx_empap）的变化觉得有些怪异。请教一个问题：

在这两个方程系统中：Jx_emdc,Jy_emdc是导电体中的电流密度，Jx_emqap,Jy_emqap和前面两个参数之间是什么关系？计算Lorentz力时，只用了后者，FLtzx_emqap=Jy_emqap*Bz_emqap.那么和外加电势产生的电流没有关系了？

在软件内部，参数之间的关系，由于我对方程系统的理解还不到，有诸多疑问。

另外，和Level set耦合的部分，也尝试在做。但因为电磁场部分的理解偏差，不能判断现有结果正确与否。另外，多场耦合时，计算变得难以忍受地慢。算法上肯定有问题。

希望各位高手指点，赐教！

flyingmind

5# soliton
还有，你1楼给定模型， 是将emdc的结果加到emqap上，但emdc中没有进行任何加载，这样即使能计算也没有意义

soliton

谢谢！在emdc中左右两个边界上有Elctric potential.

希望在这个电势差下，出现绕过不导电的圆形区域（函数设定，以一定速度上升）的电流，同时有Induction current 和Bz.

不知道这样设置对不对啊？谢谢了。

flyingmind

7# soliton

可以的，是我忽略了边界上的设置，不好意思
你1楼的模型，我除了改了相对误差外，还把计算算法改为UMFPACK了，计算快一些
我没算到3s，算到0.24s就停止计算了，至少到这个时间点没出现不收敛的情况
不知道你不收敛情况是出现在哪个时间点？

soliton

经过版主的指点和修改，确实可以算了。比较慢，我跑到了0.3秒左右。

不过一个根本的问题还是存在：就是计算的收敛性是不是个艺术，和计算经验非常有关？

相对我要解决的这个气泡在电磁场中上浮的计算，气泡变形后肯定存在“尖角”什么的，到时候计算的收敛性可能会比较差。现在心里一点底都没有。

flyingmind

气泡上浮这玩意我不懂，如果可能是不是在气泡变形之后，对网格进行重新剖分是不是效果会好一些？
之前做过电磁分析中的动网格ALE，当运动时间长了，网格变形严重，影响计算结果了，但每运行一定时间后，将网格重新剖分就可以解决计算结果不准确的问题了，希望这个思路对你有帮助

soliton

谢谢！确实能引起思考。

现在这个问题有点停滞不前的感觉，下去好好用功了再请教。准备换个稍微简单点的思路。