鑄造-v10.1理論講義minimizing error

1、在模型仿真與物模間的誤差最小化FLOW-3D 鑄造工程介紹TonyJanuary 1, 20131主題2January 1, 2013通常情況如何使用計(jì)算流體力學(xué)軟件一個(gè)典型項(xiàng)目工作流程不確定因素的類型：數(shù)值輸入?yún)?shù)模型如何使不確定因素降至最低在發(fā)表研究中趨勢(shì)網(wǎng)格依賴度通常情況如何使用計(jì)算流體力學(xué)軟件3January 1, 2013了解你想要從模擬得到什么資料了解什么是你不需要的，以保持盡可能簡(jiǎn)化模型做一些不需要復(fù)雜計(jì)算以確定雷諾數(shù)和其它無(wú)量綱參數(shù)以最簡(jiǎn)單模型開(kāi)始盡可能從二維算起粗糙網(wǎng)格是最佳的在置于精細(xì)網(wǎng)格和三維計(jì)算之前，解決可能發(fā)生的問(wèn)題點(diǎn)確保模擬設(shè)置參數(shù)與實(shí)際情況相符仔細(xì)檢查邊界條件和其

2、它參數(shù)檢查模擬結(jié)果與實(shí)際數(shù)據(jù)最對(duì)比測(cè)量的物理數(shù)據(jù)確保你了解所得到的結(jié)果!一個(gè)典型項(xiàng)目工作流程4January 1, 2013建立簡(jiǎn)單模型（2D & 稀疏網(wǎng)格）測(cè)試簡(jiǎn)單模型:是否可以運(yùn)算？修正任何錯(cuò)誤對(duì)比& 選取“動(dòng)量對(duì)流”選項(xiàng)(可選的)對(duì)比 &選取“VOF法”選項(xiàng)(可選的)對(duì)比& 選取“數(shù)值參數(shù)”(可選的)校正 LT,MAX (TLEN)(可選的)通過(guò)細(xì)化網(wǎng)格以達(dá)到結(jié)果收斂校正入口湍流(可選的)校正表面粗糙度(可選的)將CFD結(jié)果與實(shí)驗(yàn)或理論對(duì)比結(jié)果合理嗎?結(jié)果合理嗎?驗(yàn)證方法可靠性用上面的策略建立目標(biāo)模擬USE下一步： 參數(shù)研究和發(fā)表結(jié)果等CFD模型中不確定因素的類型5January 1,

3、2013數(shù)值方面離散化誤差-通常跟網(wǎng)格質(zhì)量相關(guān)收斂誤差（迭代）-也跟網(wǎng)格質(zhì)量相關(guān)化整誤差-通常在1E-7 數(shù)量級(jí)上輸入?yún)?shù)方面幾何圖形- 如測(cè)量誤差或圖形轉(zhuǎn)出的精度誤差邊界條件- 如進(jìn)料流量精度初始條件- 如穩(wěn)態(tài)的模溫參數(shù)- 如準(zhǔn)確性用戶誤操作- 如粘度、單位、網(wǎng)格質(zhì)量等模型方面代碼錯(cuò)誤- 如bug漏洞物理模型- 如湍流模型假設(shè)減少數(shù)值不確定因素6January 1, 2013避免網(wǎng)格密度和大小發(fā)生劇變相鄰單元的長(zhǎng)度比值不超過(guò) 1.25:1避免嚴(yán)重變形單元或小網(wǎng)格角度在FLOW-3D中所有的網(wǎng)格角度是 90單個(gè)單元縱橫比不超過(guò) 3:1在變量梯度復(fù)雜區(qū)域，應(yīng)該盡量采用 1:1在速度變化劇烈區(qū)域內(nèi)細(xì)化網(wǎng)格采用復(fù)合網(wǎng)格采用1:1或1:2以減少插值誤差在邊界處增加網(wǎng)格線對(duì)齊避免在流場(chǎng)復(fù)雜附近當(dāng)作網(wǎng)格邊界131.251211減小輸入?yún)?shù)的不確定因素7January 1, 2013模具數(shù)據(jù)測(cè)量通常是一個(gè)最大的不確定因素建立已知案例的模型對(duì)照案例進(jìn)行校準(zhǔn)和驗(yàn)證模型一些情況已得到很好的驗(yàn)證HTC 曲線模具溫度分布減少模型不確定因素8January 1, 2013了解所用物理模型的局限性RNG & k-e 湍流受渦流和逆流抑制在渦流流動(dòng)方面，RNG 優(yōu)于 k-e 模型被校驗(yàn)的TLEN 給出阻力可能比自動(dòng)計(jì)算的TLEN要大湍流校驗(yàn)涉及了復(fù)雜的關(guān)系TLEN、ROUGH和cell-size 并不能分