Wie viele Zellen / Elemente brauche ich?

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Ich bin relativ neu in der CFD-Modellierung und mache ein VOF-Modell einer rechteckigen Box ( m) mit einem Einlass ( ) an der langen Seite. $l \times w \times h = 120\times 80 \times8$ $w\times h = 10\times 8$

Der Druckauslass ist die Oberseite der Box ( m). Die Box ist zunächst mit m Wasser gefüllt . Wasser fließt durch den Einlass, Geschwindigkeiten am Einlass: ca. bis m / s $l\times w=120\times 80$ $5$ $0.1$ $0.01$

Wie viele Zellen / Elemente benötige ich, um eine gute Anzeige für das Flussmuster in der Box zu erhalten?

fluid-dynamics mesh-generation

— Elyse
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Die Antwort auf Ihre Frage kann von einigen Faktoren abhängen, z. B. ob Sie ein Turbulenzmodell benötigen und welches Sie in diesem Fall auswählen und wie Sie mit der "Oberseite" Ihrer Flüssigkeit umgehen, da sich bewegende Grenzflächen nicht trivial sind. Sie legen auch Diskontinuitäten an der Grenze an den Rändern Ihres Einlasses fest, sodass ein ungleichmäßiges Netz für Sie von Vorteil ist.

Während jemand Ihnen eine echte Antwort geben kann, ist der beste Weg, sie selbst zu finden. Vernetzen Sie Ihr Problem mit dem, was Sie für ein "vernünftiges" Netz halten, lösen Sie es, vernetzen Sie es erneut mit doppelt so vielen Punkten und prüfen Sie, ob sich Ihre Antworten geändert haben. Wenn sie es nicht getan haben, sind Sie fertig und Sie haben Ihre Antwort. Wenn dies der Fall ist, verdoppeln Sie entweder Ihre Punktzahl erneut, wenn Sie glauben, dass Sie nah dran sind, oder beginnen Sie erneut mit der Vernetzung, je nachdem, wo Sie die größten Fehler haben. Diese Garantie ist nicht nur eine gute Antwort für Ihr Problem, sondern baut auch Ihre Intuition dafür auf, welche Arten von Features mehr Netzpunkte benötigen, sodass Sie das nächste Mal mit einem viel besseren Netz beginnen.

— Godric Seer
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In Bezug auf die Strömungssimulation ist eine Obergrenze durch die Beziehung , wobei die Anzahl der Netzknoten und die Reynolds-Zahl ist, die für die direkte numerische Simulation abgeleitet wurde . $N\geq Re^{9/4}$ $N$ $Re$

In Ihrem Fall mit , und haben Sie was theoretisch bedeutet, dass Sie es tun werden Sie benötigen ungefähr Knoten in Ihrem Netz, um alle Skalen der Flussdynamik aufzulösen. $L=120m$ $u=0.1m/s$ $\nu = 10^{-6}m^2/s$ $Re \approx 1.2 \cdot 10^5$ $2.7\cdot 10^{11}$

In der Praxis wird diese Zahl jedoch drastisch verringert, indem Turbulenzmodelle verwendet werden oder einfach nicht die kleinsten Maßstäbe berücksichtigt werden und ein Quasi-DNS mit adaptivem Netzabstand erstellt wird (wie @Godric Seer hervorgehoben hat).

— Jan.
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DNS ist im allgemeinen nicht adaptives Maschenweite verwenden , da die gesamte Domäne reiche Struktur enthält bis zu den feinsten Maßstäben. Um weniger Freiheitsgrade zu verwenden, müssen Sie akzeptieren, dass Ihre berechnete Lösung O (1) -Fehler in einer Norm aufweist , und stattdessen die Konvergenz ausgewählter Funktionen der Lösung fordern: zeitgemittelte Größen wie Luftwiderstand und Druck auf Oberflächen oder Statistiken von das Energiespektrum. "Sich nicht um die kleinsten Schuppen kümmern" ist ebenfalls ungenau. Sie können LES ausführen, aber das Diskretisierungs- und Subgrid-Modell muss sorgfältig ausgewählt werden, um aussagekräftige Ergebnisse zu erzielen.

— Jed Brown

Oh ja, stimmt, ich habe mich mehr mit Quasi-DNS beschäftigt. Ich werde dieses Recht in meiner Antwort setzen ...

— Jan