Der Begriff "Transient" bezieht sich in diesem Zusammenhang auf eine zeitabhängige Strömungs- und/oder Wärmeübertragungsanalyse.
Anfangsbedingungen
Für transiente Analysen müssen Anfangsbedingungen vorgegeben werden. Für alle Größen bis auf die Temperatur ist die Vorgabe gleich null.
So weisen Sie Anfangsbedingungen mit Werten ungleich null zu:
- Wenn das Symbol für "Anfangsbedingungen" nicht in der Taskleiste des Grafikfensters angezeigt wird, klicken Sie auf Datei_Einstellungen_Benutzeroberfläche. Ändern Sie den Wert für Taskleistensymbol für Anfangsbedingungen anzeigen in Ja.
- Klicken Sie auf das Symbol "Anfangsbedingungen", und weisen Sie geeignete Bedingungen zu.
Transiente Randbedingungen
Für transiente Analysen sind häufig zeitabhängige Randbedingungen erforderlich.
Zeiteinheit
Beachten Sie, dass die Zeiteinheit für transiente Analysen immer in Sekunden angegeben wird. Diese Zeiteinheit entspricht derjenigen, die für die Eigenschaften verwendet wird. Selbst für transiente Analysen, die Tage oder noch länger dauern, sollte die Zeitschrittgröße in Sekunden eingegeben werden.
Innere Iterationen
Da Autodesk® CFD zur Diskretisierung der transienten Strömungsgleichungen eine implizite Methode verwendet, müssen Iterationen für jeden Zeitschritt ausgeführt werden. Diese innere Iteration benötigt einen ähnlichen Rechenaufwand wie eine einzelne stationäre Iteration. Innere Iterationen in einer transienten Analyse sind jedoch fast immer besser konditioniert im mathematischen Sinne als eine stationäre Iteration. Aus diesem Grund sind wesentlich weniger Iterationen pro Zeitschritt ( in der Regel 10) erforderlich als Iterationen für eine stationäre Lösung.
Für Drehungs- und Bewegungsanalysen wird pro Zeitschritt eine Iteration empfohlen.
In manchen Fällen jedoch hat sich eine Erhöhung der Anzahl der inneren Iterationen als hilfreich für die Verbesserung der Lösungsstabilität erwiesen.
Divergenz
Wenn die transiente Berechnung divergiert, muss die Zeitschrittgröße wahrscheinlich verringert werden. In den meisten Fällen ist eine Verringerung der Zeitschrittgröße besser als eine Anpassung der Konvergenzsteuerung, da Letzteres die Zeitgenauigkeit der Lösung beeinträchtigt. Die Konvergenzsteuerung verlangsamt künstlich den Zeitverlauf der Berechnung.
Intelligente Lösungssteuerung
Wenn sie aufgerufen wird, passt die intelligente Lösungssteuerung lediglich die Zeitschrittgröße an und ändert keine Konvergenzeinstellungen. Dies soll eine künstliche Beeinflussung der Zeitgenauigkeit der Lösung verhindern. (Da Konvergenzeinstellungen den Lösungsfortschritt verlangsamen, empfiehlt es sich immer, die vorgegebenen Einstellungen für transiente Analysen ohne Bewegung zu verwenden.)
Wir haben festgestellt, dass in einigen Fällen die von der intelligenten Lösungssteuerung gewählte Zeitschrittgröße kleiner als tatsächlich erforderlich sein kann, um Konvergenz zu erhalten, was zu erheblich längeren Lösungszeiten führen kann. Aus diesem Grund ist die intelligente Lösungssteuerung vorgabemäßig deaktiviert, und es wird empfohlen, für transiente Analysen, die auf keine unter "Erweitert" zugänglichen Funktionen zur Darstellung der physikalischen Gegebenheiten zurückgreifen, eine Zeitschrittgröße zuzuweisen.
Zeitschrittgröße
Für transiente Strömungslösungen ist es wichtig, eine geeignete Zeitschrittgröße zu wählen. Ein zu großer Zeitschritt führt zum Verlust von Details, weil die Zeitskala der Strömung überschritten wird. Bei einem zu kleinen Zeitschritt werden die Strömungsdetails erfasst, doch das Verfahren ist nicht effizient, da es mehr Zeitschritte erfordert als nötig ist, um die Zeitskala der Strömung zu kennzeichnen.
Ein guter Richtwert für die Zeitschrittgröße ist ungefähr ein Zwanzigstel der Zeit, die ein Fluidpartikel benötigt, um die Komponente der Länge nach zu durchlaufen. Als Beispiel sei angenommen, eine Flüssigkeit bewege sich mit 6 m/s durch ein 2 Meter langes Rohr. Ein Partikel benötigt 0.33 Sekunden, um das Rohr der Länge nach zu durchlaufen. Gemäß unserem Richtwert würden Sie einen Zeitschritt von 0.0167 Sekunden verwenden:
- Gesamtdurchlaufzeit = Länge/Geschwindigkeit = 2 m / 6 m/s = 0.33 s
- Zeitschrittgröße = 0.33 s x (1/20) = 0.0167 s
Druckwellen
Wenn Sie eine transiente Analyse mit zeitabhängigen Druckrandbedingungen ausführen, sollte die Analyse kompressibel sein. Die transienten Terme in den Druckgleichungen können nur dann genau bestimmt werden, wenn Sie die Dichte ändern können. Das heißt, Druckwellen müssen immer als kompressibles Strömungsphänomen modelliert werden.
Kompressible Flüssigkeiten
Bei Wasserschlaganalysen variiert die Dichte nicht. "Kompressibel" und "Transient" müssen dennoch angegeben werden, um eine Wasserschlagsanalyse zu berechnen.
Animation
Verwenden Sie das Dialogfeld Animation, um gespeicherte Iterationen oder Zeitschritte zu animieren.
So öffnen Sie das Dialogfeld "Animation"
- Klicken Sie mit der rechten Maustaste außerhalb des Modells, und wählen Sie Animation... ODER
- Klicken Sie auf Ergebnisse > Bild > Animation.
So animieren Sie Ergebnissätze
- Klicken Sie zum Auswählen von Schritten in der Liste darauf.
- Klicken Sie auf die Schaltfläche Animieren.
- Verwenden Sie die Bedientasten, die denen eines Videorekorders ähneln, um die Animation zu steuern.
- Klicken Sie zum Beenden der Animation auf die Schaltfläche Zurücksetzen.
So speichern Sie eine Animation
- Wählen Sie die Option zum Exportieren einer animierten MPEG- oder AVI-Datei aus.
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