非稳态流固耦合模拟自然对流不收敛

EVA

我做的是一个非常规换热器模拟。
   如图所示，上下两个水箱装满水，中间的19根圆柱是热导率(20200W/k·m)很高的热管(不考虑热管内部的相变，把它当做一根金属管)。下水箱初始温度是313K，上水箱初始温度是293K。这样热量就通过热管从下水箱传到上水箱中。
   采用cooper格式让电脑自动划分网格，总共44万个节点。时间步长设为1s，迭代了181s.结果连续性不收敛，其他都收敛。energy曲线后半部分大幅上扬，但也还是收敛的。
   还有，热流应该是从wall14传到wall23传到wall27传到wall15的，可是在迭代1s的时候，这四个面的热流分别是22015.513W，13733.237W，53045.309W，5667.1589W，相差极大！ 但是到了181s的时候，热流就很接近了，分别是6086.8926W，6152.4858W，6144.252W，6163.5879W. 这是为什么呢？
   我猜想有三个原因，不知道对不对：
   1.我在建模的时候，把热管分为三个部分。在下水箱中的为S1，在上水箱中的为S2，中间的绝热段为S3。这样S1和S3之间就有个交界面，分别为19个圆，共38个面。我把S1的19个面统一设为interface a，S3的19个面统一设为interface b，然后在fluent中把a和b设为grid interface ab。同样的，我把S2的19个面统一设为interface c，S3的19个面统一设为interface d，然后在fluent中把c和d设为grid interface cd。然后fluent就生成了wall23—wall23 shadow，wall27—wall27 shadow.     这样设置有没问题呢？是否应该分别对应设置？ 那样的话就要定义76个interface了。 有没人遇见过类似情况？怎么处理的？
   2.是否是网格划分问题啊？ 我对网格划分不大懂。 怎样划分比较好？
   3.时间步长的设置问题。  自然对流达到热平衡的时间比较长，从实验数据来看至少也要10个小时。时间步长设置太短的话，计算时间就要很久。  设置为几秒比较合适？
    残差图、gambit模型和fluent journal文件见附件(要自己再生成下网格，生成好的mesh有80M。然后导入fluent，依次运行两个journal，最后patch下s1、f1的温度为313就可以迭代了)。如果能帮忙搞定的话，劳务费可以商量的。 我的qq是859910551.   希望高手不吝赐教！
    (误传两次附件。不知道怎么删除。下载一个就可以了)

[ 本帖最后由 EVA 于 2011-7-13 23:11 编辑 ]

飞翔鸟

1s的时间步长？没有看错？

EVA

是啊，1s。 怎么了？

怎么都没人回复啊？ 高手快来帮忙啊

[ 本帖最后由 EVA 于 2011-7-13 16:55 编辑 ]

EVA

我又试了下5s的时间步长，也是连续性发散，其他都还好。但是热流差很多。180s的时候wall14、wall23、wall27、wall15的热流分别是6073.5606W，5829.9169W，5906.5832W，5323.2726W.差的比较大。理论上应该完全相同的。而时间步长为1s的时候热流分别是6086.8926W，6152.4858W，6144.252W，6163.5879W.

飞翔鸟

1s的时间步长都太长了，你还设5s。不知道你的空间有多大，网格有多粗，能设这么大的时间步长。

EVA

终于遇到高手了。体积总共是1.4468739m³。interval size的spacing设为15，网格数为44万。 那时间步长该设为多少啊？有没什么公式的？    如果步长设太小的话，计算机根本就算不完啊。至少得模拟5小时的。

[ 本帖最后由 EVA 于 2011-7-14 19:44 编辑 ]