【讨论】adina-f 计算结果与实际出入很大

upclhl

按如图所示模型做高速流体撞击问题。清水介质经收缩管后喷入静止水中，撞击wall后从右边流出。收缩管入口直径5.5mm，出口直径1.1mm,入口水流速度25.3m/s,收缩管出口离撞击wall面距离为50mm。采用了k-epsilon模型进行计算，但计算结果与实际相差很远，始终没有找到什么原因。哪位高手帮忙分析一下，如果结果合理，请来邮件告之，upcjennifer@yahoo.com, 有重谢！

upclhl

怎么成“黑板”了，抱歉。模型中除标注的三条线外，其余均为wall。

upclhl

抱歉，可能是图片太大了点。

upclhl

模型的.in文件

upclhl

这是用上面模型做的结果，按Bernoulli方程，收缩管入口截面积为出口载面积的25倍，那么出口速度约为632.5m/s，收缩管出口速度偏大一点，这还算可以。主要的问题是高速水流从收缩管喷出入水后，离撞击面还有20mm左右速度几乎降为零，正常的结果应该为离壁面5mm左右，流速度直线下降，到撞击面处为0。在水中，高速喷射流的水流似乎耗形过快。

upclhl

下图为压力分布图，同样，计算得到的入口压力2.27E8Pa,结果应该还差不多，关键是水中壁面撞击中心，压力几乎为零。通过实验测得，壁面撞击中心的的压力约为1.6E8Pa, 不知为何计算结果与实际差如此之远？这也正是疑惑之处。

yymaverick

我是外行，看了一下兄台的模型（机器太烂，运行巨慢，故没运行完），随便说几句，不对大家可前外别扔臭鸡蛋呀：
1、计算时间0.006s是否足够；
2、入口的k，epsilon初始条件未给定，是否会有影响；
3、是否可以做一个先做个稳态分析看看最终流场会发展到什么样？

upclhl

谢谢yymaverick兄。
入口的k-epsilon值是给了的,k=0.1U*u, epsilon= K3/2/0.05r.
先用transient计算到了0.00621s,然后用restart,改用steady-state,你看最后的结果运行到了0.0835s,当z-velocity到达25.3m/s以后，速度和压力分布好不再变化。

yymaverick

如果确信边界条件和求解策略没问题，那我觉得是不是k-epsilon模型参数有问题，默认参数是最常规的取值。据陶文铨的数值传热学所说，c1、c2参数对计算结果影响比较大，当c1或c2变化5%时，对射流喷射率的影响可以达到20%，改变一下参数试试，看看结果有何变化。

yymaverick

我没注意你初始k，epsilon是如何给的，在初始条件中没见到呀？

upclhl

初始值为0的初始条件也需要设定吗？这点我还真不知道。我是在入口处定义的k-epsilon（在load menu的tubulence中），因为所有参数的初始值的default值为0,所以没有进行设置。
另外我再改变参数计算一下结果。不过我用相同的参数在fluent中算了一下，结果和实际差不太多。
不知yymaverick知不知道k-epsilon的大小设置对结果影响大不大？

yymaverick

初值为0应该不须设定的。按《数值传热学》的说法，当计算区域内紊流运动很强烈时，入口截面上的k，epsilon取值对计算结果的影响并不大。具体我没有经验。不行的话再改改网格试试，我没用ADINA算过比较大的模型，但再ANSYS里我发现网格对计算收敛性和计算精度有较大的影响。另外，既然你用fluent能算何必又一定要用ADINA呢，毕竟fluent专业得多了。有时间要向你请教请教，我不是流体专业的，好多概念模糊得很，呵呵。。。

upclhl

对数模我也还是一知半解。我是想有adina来做FSI分析，这点可是adina的强项。可以流体这关都还没过，adina-fsi的结果就可想而知了。

yymaverick

通用吗，大而全，自然有它的弊端，可能还是我们对ADINA不熟悉吧。

aerospace

对，我也感觉了解ADINA-F 的人太少了。

yymaverick

其实吧，我倒觉得理论是第一重要的，理论搞透了，无论什么软件，用起来都顺手，而且对于问题能解决到什么程度，能有个底。

upclhl

完全同意楼上两位兄弟的看法，还得加强理论方面的研究。Theory is foundation, and software is only a tool.

yymaverick

upclhl兄，搞定了吗？

upclhl

正在改变参数试算，c1,c2对结果影响较大，还需要一些时间来计算，有希望搞定。多谢yymaverick兄关注。

yymaverick

呵呵，，，恭喜恭喜！