Ich habe mir zum Ziel gesetzt, Flügelprofile am Computer zu simulieren. Ich möchte also so etwas erreichen:
http://www.youtube.com/watch?v=W_E8PVAaNEs
Bisher habe ich keine Erfahrung damit, wollte euch aber an meinen Fortschritten teilhaben lassen. Falls der ein oder andere in das Projekt einsteigen und mir helfen mag, könnt ihr euch gerne hier beteiligen.
Als Betriebssystem habe ich mir Ubuntu-Linux ausgesucht, ganz einfach, weil es für jeden kostenlos zu bekommen ist. Sämtliche Simulationssoftware ist im Gegensatz zu Windows, wo diese teilweise extrem teuer werden kann, kostenlos. Ich persönliche arbeite viel mit unterschiedlichen Linux-Distributionen, aber auch häufig unter Windows und MacOS. Selbst wenn jemand keine Erfahrung mit Linux hat, muss ihn das aber nicht erschrecken. Ich werde mich bemühen, alle Schritte so zu beschreiben, dass jeder sie nachvollziehen kann. Auch funktioniert Ubuntu in seiner Standardversion ganz ähnlich wie Windows und sieht nur ein bischen anders aus. Ubuntu ist ein sehr einsteigerfreundliches Linux, dass sich parallel zum vorhandenen Betriebssystem installieren lässt. Außerdem hat man die Möglichkeit, Linux als virtuelle Maschine zu installieren. Dabei wird im bestehenden Betriebssystem ein Computer simuliert, auf dem man Linux installieren kann. Dafür benötigt man ein Programm, in dem diese Virtuelle Maschine ausgeführt werden kann, z.B. den VMWare-Player unter Windows oder Parallels unter MacOS. Das hat den Vorteil, dass man am existierenden System nichts ändert und die virtuelle Maschine wie eine gewöhnliche Datei wieder löschen kann. Zusätzlich gibt es für Windows noch das Programm cygwin, das es erlaubt, Linuxprogramme auch unter Windows zu nutzen. Man muss also nicht komplett auf seine gewohnte Arbeitsumgebung verzichten, nur weil man mal ausprobieren will, wie man Flügelprofile simuliert. Ganz wichtig bei der Installation von Linux ist, dass ihr euch euer Administratorpasswort, das sogenannte root-Passwort merkt. Bei Fragen stehe ich auch gerne zur Verfügung.
Nun zum praktischen Teil. Wir haben also einen PC, auf dem Ubuntu (bei mir Version 10.04) installiert ist. Das kann entweder das alleinige Betriebsystem sein, es ist parallel zu einem anderen Betriebssystem installiert oder es läuft auf dem vorhandenen Betriebssystem als virtuelle Maschine. Bei mir ist die englische Version installiert. Das hat für mich den Vorteil, dass man zu Fehlermeldungen leichter eine Lösung im Internet findet. Für euch hat das den Nachteil, dass ihr entweder auch die englische Version installiert, oder dass ihr versuchen müsst, einzelne Begriffe zu übersetzten.
1. OpenFoam installieren
Dafür klickt man auf die Schaltfläche "Applications->Accessories->Terminal". Daraufhin öffnet sich eine textbasierte Befehlskonsole, wie es sie grundsätzlich auch unter Windows und MacOS gibt. Man befindet sich zu Beginn automatisch in seinem Homeverzeichnis. Zu allererst installieren wir einen Texteditor, mit dem wir Dateien bearbeiten können. Normalerweise geschieht das aber schon automatisch bei der Installation des Betriebssystems. Ich führe es nur der Vollständigkeit halber auf. Die Installation funktioniert ganz einfach, indem man den Befehl "sudo apt-get update && sudo apt-get install gedit" (ohne die äußeren Anführungszeichen) eingibt und mit der [Enter](auch "Return" genannt)-Taste bestätigt.
Zunächst muss Ubuntu nun beigebracht bekommen, wo es die Installationsdateien für Openfoam findet. Dafür muss der Befehl "sudo gedit /etc/apt/sources.list" eingegeben. Es öffnet sich der Texteditor, den wir vorher installiert haben. Irgendwo, vorzugsweise am Ende, "deb http://www.openfoam.com/download/ubuntu oneiric main" (für Ubuntu 10.4 lucid statt oneiric) einfügen abspeichern und Editor schließen. Danach "sudo apt-get update" in der Befehlskonsole ausführen.
Um herauszufinden, welches die aktuellsten verfügbaren Versionen sind, führt man "sudo apt-cache search openfoam" aus und installiert diese z.B. mit "sudo apt-get install openfoam201 paraviewopenfoam3101".
Jetzt muss Linux wissen, wo es die installierten Dateien findet. Dafür führt man "echo "source /opt/openfoam210/etc/bashrc" >> ~/.bashrc" (für Ubuntu 11.02 201 statt 210) und "source ~/.bashrc" aus.
Für die OpenFoam-Version von ParaView muss man nun noch die Lesebibliotheken erstellen. Dafür ist ein weiteres kleines Programm notwendig, dass sich mit "sudo apt-get install cmake" installieren lässt. Danach geht es mit "cd $FOAM_UTILITIES/postProcessing/graphics/PV3Readers", "sudo ./Allwclean && sudo ./Allwmake" weiter. Abschließend wechselt man zurück ins Homeverzeichnis "cd ~".
Nun muss ein Arbeitsverzeichnis für OpenFoam erstellt werden "mkdir -p $FOAM_RUN".
Anschließend werden die Beispiele dort hin kopiert "cp -r $FOAM_TUTORIALS $FOAM_RUN" und man wechselt in das entsprechende Verzeichnis "cd $FOAM_RUN/tutorials/incompressible/icoFoam/cavity"
2. Vorgefertigtes Mesh erstellen
Endlich lässt sich das Programm zum ersten Mal starten und ein Mesh erstellen "blockMesh". Dabei wird ein Ordner mit dem Namen "0" angelegt. Dieser beinhaltet die Datei p, die Informationen über die Druckverhältnisse und die Datei U, die Informationen über die vorhandenen Geschwindigkeiten enthält. In "constant/transportProperties" wird die Reynoldszahl eintragen. In "system/controlDict" steht, mit welchen Parametern die Simulation ausgeführt werden soll. In erster Linie sind das Start- und Endzeitpunkt sowie die Schrittgröße. Die Schrittgröße ergibt sich aus der Anzahl der Zellen im Mesh und der größten zu erwartenden Gerschwindigkeit. Sie darf höchsten (Kleinste Zellgröße / Höchste Geschwindigkiet) betragen. Ansonsten werden die Ergebnisse ungenau.
3. Beispiel berechnen
Man berechnet des Beispiel mit "icoFoam".
4. Ergebnisse betrachten
Ansehen kann man das Ergebnis mit "paraFoam". Wenn man dort mit der linken Maustaste auf den grünen Button "Apply" klickt, sollte man einen Quader sehen. Wenn man unter "Display->Color By" eins der "U"s auswählt und dann mit der linken Maustaste oben auf den grünen dreieckigen Abspiel-Button klickt, verändert sich das Bild. Wählt man einen Parameter mit Würfel davor, sind die Farbverläufe pixelig. Bei Parametern mit Kreis davor werden die Übergänge weichgezeichnet.
Die Verläufe werden standardmäßig von blau nach weiß dargestellt. Üblicher ist aber blau über grün nach rot. as lässt sich unter "Edit Color Map->Chose Preset->Blue to Red" umstellen.
5. Eigene Geometrie (den Flügel) erstellen
Für die Simulation muss man zunächst ein sogenanntes Mesh (auch Grid genannt) erstellen. Das Programm gmsh (sudo apt-get install gmsh), das auch für Windows erhältlich ist (http://www.geuz.org/gmsh/), könnte dafür geeignet sein. Man startet es nach der Installation mit dem Befehl "gmsh &". Eine Linie kann man nicht direkt malen, sondern muss erst zwei Punkte sezten, die man dann mit einer Linie verbinden kann.
Demovideos: http://www.geuz.org/gmsh/screencasts/
Es wird zwischen der Geomtry, der geometrischen Beschreibung des Modells, und dem Mesh, dem Simulationsmodell, unterschieden. Es gibt also die Geometrie z.B. "Zylinder", die beschreibt, wie ein Objekt aussieht. Da diese aber unendlich fein ist, würde es nun auch unendlich lange dauern, so etwas zu simulieren. Man braucht also für die Simulation ein ungenaueres Modell, das sich in endlicher Zeit simulieren lässt. Dafür wird anscheinend ein Mesh (Netz) über die geometrische Beschreibung gelegt. Die Feinheit kann man aber nur ändern, wenn man die geometrische Beschreibung hat. Das kann man sich ganz gut bildlich vorstellen. Nehmen wir mal an, ein Künstler hat ein Gesicht aus Maschendrahtzaun modelliert (die kommen ja auf die wildesten Ideen). Jetzt hat man zwar einen groben Eindruck der Gesichtsform, kann aber nicht sagen, ob der Mensch, der Modell gestanden, hat vielleicht zwischen den Maschen einen Pickel hatte.
Geometrie und Mesh werden (in gmsh) getrennt voneinander gespeichert. Die Gemometrie als *.geo und das Mesh als *.msh (wer hätte das gedacht).
Zu Anfang dreht man sich am besten die Achse ein wenig. Sonst kann es sein, dass man Punkte, die auf ein und der selben Achse liegen nicht sieht. Das kann für Verwirrung sorgen. Dafür hält man die linke Maustaste gedrückt und bewegt gleichzeitig die Maus. Die Achsenanzeige sollte dann etwa so aussehen:
Zunächst muss man sich dann Stützpunkte zeichnen. Die Zahlenangaben sind dabei in Meter zu verstehen.
Mit deren Hilfe kann man dann Linien ziehen.
Diese wiederum dienen dazu, eine Fläche anzulegen. Mit "Mesh->1D" und "Mesh->2D" kann man dann ein Mesh anlegen. Um es etwas deutlicher abzuzeichnen, kann man unter "Options->Mesh->Visibility->Surface faces" auswählen.
Über "Geometry->Elementary Entities->Extrude->Translate" kann man die Fläche dann in eine zusätzliche Dimension strecken und über die entstandenen Flächen ein Volumen erstellen.
Über "Mesh->3D" kann man dann ein dreidimensionales Mesh durch das Volumen legen. Wenn man "Surface faces" wieder abwählt, sieht das so aus:
Die zugehörige *.geo-Datei findet ihr im Anhang.
Man sollte jetzt sowohl die Geometry als auch das Mesh abspeichern. Die Geometrie speichert man über "File->Save as", das Mesh über "File->Save Mesh". OpenFoam, das eigentliche Simulationsprogramm versteht aber das msh-Format nicht. Deswegen muss das noch umgewandelt werden. Die neuste Version von gmsh kann wohl schon direkt als *.foam abspeichern, die ist aber noch nicht bei Ubuntu dabei.
Man kann aber den Befehl "gmshToFoam meinMesh.msh" nutzen, um die Dateien zu konvertieren. Das hat bei mir allerdings noch nicht geklappt. Es müssen sich die OpenFoam-Steuerdateien und Unterordner im aktuellen Verzeichnis vorhanden sein. Deswegen erstellt man am einfachsten die Kopie eines Tutorials und kopiert die .msh-Datei dort hin.
Zusätzlich zum Geometrie-Mesh muss man noch ein Mesh für die Umgebung definieren, das in .../costant/polyMesh/blockMeshDict beschrieben wird. Das muss vermutlich groß genug für das Geometrie-Mesh sein, was wohl auch der Grund dafür ist, das meine bisherigen Importversuche fehlgeschlagen sind.
Standardmäßig ist die als Quader beschrieben. Meter ist hier als Basiseinheit mit "convertToMeters 1" voreingestellt. Man kann aber auch z.B. mit "convertToMeters 0.1" Zentimeter oder mit "convertToMeters 0.001" Millimter als Einheit festlegen. Zu Anfang der Datei stehen die acht Eckpunkte. Danach wird der Quader als Hexagon definiert. Die Ziffern in der ersten Klammer bezeichnen die Eckpunkte nach ihrer Reihenfolge. Die Position, an der sie aufgelistet sind ist wichtig. Danach wird angeben in wie viele Zellen das MEsh in x-, y- und z-Richtung aufgeteilt werden soll. Die letzte Klammer dieser Zeile beschreibt, wie die Zellengröße sich zueinander ändern soll. (1 1 1) ist gleichmäßig. Inlet bezeichen die Eingangsfläche der Strömung und Outlet die Ausgangsfläche.
Gibt man den Befehl snappyHexMesh im case-Ordner ein, wird das Umgebungs-Mesh genauer an das Geometrie-Mesh angepasst. Die Ordner, die dadurch erstellt werden, müssen in das Verzeichnis 0 kopiert werden.
6. Eigene Simulation starten
In .../system/controlDict wird festgelegt wie lange und in wie vielen Schritten simuliert werden soll.
Der Ablauf ist wohl, dass man zunächst die Randbedingungen festlegen muss. Das sind z.B. Temperatur, Dichte der Luft und Windgeschwindigkeit. Dann muss der Rotor aktiv im Luftstrom gedreht und das Drehmoment (und somit die Leistung) gemessen werden. Hat man nicht gleich die optimale Drehgeschwindigkeit gewählt, muss die Messung mit einer anderen wiederholt werden, bis man sich sicher ist, das MAximum gefunden zu haben. Dieses Vorgehen muss für jede Windgeschwindigkeit wiederholt werden.
http://www.youtube.com/watch?v=W_E8PVAaNEs
Bisher habe ich keine Erfahrung damit, wollte euch aber an meinen Fortschritten teilhaben lassen. Falls der ein oder andere in das Projekt einsteigen und mir helfen mag, könnt ihr euch gerne hier beteiligen.
Als Betriebssystem habe ich mir Ubuntu-Linux ausgesucht, ganz einfach, weil es für jeden kostenlos zu bekommen ist. Sämtliche Simulationssoftware ist im Gegensatz zu Windows, wo diese teilweise extrem teuer werden kann, kostenlos. Ich persönliche arbeite viel mit unterschiedlichen Linux-Distributionen, aber auch häufig unter Windows und MacOS. Selbst wenn jemand keine Erfahrung mit Linux hat, muss ihn das aber nicht erschrecken. Ich werde mich bemühen, alle Schritte so zu beschreiben, dass jeder sie nachvollziehen kann. Auch funktioniert Ubuntu in seiner Standardversion ganz ähnlich wie Windows und sieht nur ein bischen anders aus. Ubuntu ist ein sehr einsteigerfreundliches Linux, dass sich parallel zum vorhandenen Betriebssystem installieren lässt. Außerdem hat man die Möglichkeit, Linux als virtuelle Maschine zu installieren. Dabei wird im bestehenden Betriebssystem ein Computer simuliert, auf dem man Linux installieren kann. Dafür benötigt man ein Programm, in dem diese Virtuelle Maschine ausgeführt werden kann, z.B. den VMWare-Player unter Windows oder Parallels unter MacOS. Das hat den Vorteil, dass man am existierenden System nichts ändert und die virtuelle Maschine wie eine gewöhnliche Datei wieder löschen kann. Zusätzlich gibt es für Windows noch das Programm cygwin, das es erlaubt, Linuxprogramme auch unter Windows zu nutzen. Man muss also nicht komplett auf seine gewohnte Arbeitsumgebung verzichten, nur weil man mal ausprobieren will, wie man Flügelprofile simuliert. Ganz wichtig bei der Installation von Linux ist, dass ihr euch euer Administratorpasswort, das sogenannte root-Passwort merkt. Bei Fragen stehe ich auch gerne zur Verfügung.
Nun zum praktischen Teil. Wir haben also einen PC, auf dem Ubuntu (bei mir Version 10.04) installiert ist. Das kann entweder das alleinige Betriebsystem sein, es ist parallel zu einem anderen Betriebssystem installiert oder es läuft auf dem vorhandenen Betriebssystem als virtuelle Maschine. Bei mir ist die englische Version installiert. Das hat für mich den Vorteil, dass man zu Fehlermeldungen leichter eine Lösung im Internet findet. Für euch hat das den Nachteil, dass ihr entweder auch die englische Version installiert, oder dass ihr versuchen müsst, einzelne Begriffe zu übersetzten.
1. OpenFoam installieren
Dafür klickt man auf die Schaltfläche "Applications->Accessories->Terminal". Daraufhin öffnet sich eine textbasierte Befehlskonsole, wie es sie grundsätzlich auch unter Windows und MacOS gibt. Man befindet sich zu Beginn automatisch in seinem Homeverzeichnis. Zu allererst installieren wir einen Texteditor, mit dem wir Dateien bearbeiten können. Normalerweise geschieht das aber schon automatisch bei der Installation des Betriebssystems. Ich führe es nur der Vollständigkeit halber auf. Die Installation funktioniert ganz einfach, indem man den Befehl "sudo apt-get update && sudo apt-get install gedit" (ohne die äußeren Anführungszeichen) eingibt und mit der [Enter](auch "Return" genannt)-Taste bestätigt.
Zunächst muss Ubuntu nun beigebracht bekommen, wo es die Installationsdateien für Openfoam findet. Dafür muss der Befehl "sudo gedit /etc/apt/sources.list" eingegeben. Es öffnet sich der Texteditor, den wir vorher installiert haben. Irgendwo, vorzugsweise am Ende, "deb http://www.openfoam.com/download/ubuntu oneiric main" (für Ubuntu 10.4 lucid statt oneiric) einfügen abspeichern und Editor schließen. Danach "sudo apt-get update" in der Befehlskonsole ausführen.
Um herauszufinden, welches die aktuellsten verfügbaren Versionen sind, führt man "sudo apt-cache search openfoam" aus und installiert diese z.B. mit "sudo apt-get install openfoam201 paraviewopenfoam3101".
Jetzt muss Linux wissen, wo es die installierten Dateien findet. Dafür führt man "echo "source /opt/openfoam210/etc/bashrc" >> ~/.bashrc" (für Ubuntu 11.02 201 statt 210) und "source ~/.bashrc" aus.
Für die OpenFoam-Version von ParaView muss man nun noch die Lesebibliotheken erstellen. Dafür ist ein weiteres kleines Programm notwendig, dass sich mit "sudo apt-get install cmake" installieren lässt. Danach geht es mit "cd $FOAM_UTILITIES/postProcessing/graphics/PV3Readers", "sudo ./Allwclean && sudo ./Allwmake" weiter. Abschließend wechselt man zurück ins Homeverzeichnis "cd ~".
Nun muss ein Arbeitsverzeichnis für OpenFoam erstellt werden "mkdir -p $FOAM_RUN".
Anschließend werden die Beispiele dort hin kopiert "cp -r $FOAM_TUTORIALS $FOAM_RUN" und man wechselt in das entsprechende Verzeichnis "cd $FOAM_RUN/tutorials/incompressible/icoFoam/cavity"
2. Vorgefertigtes Mesh erstellen
Endlich lässt sich das Programm zum ersten Mal starten und ein Mesh erstellen "blockMesh". Dabei wird ein Ordner mit dem Namen "0" angelegt. Dieser beinhaltet die Datei p, die Informationen über die Druckverhältnisse und die Datei U, die Informationen über die vorhandenen Geschwindigkeiten enthält. In "constant/transportProperties" wird die Reynoldszahl eintragen. In "system/controlDict" steht, mit welchen Parametern die Simulation ausgeführt werden soll. In erster Linie sind das Start- und Endzeitpunkt sowie die Schrittgröße. Die Schrittgröße ergibt sich aus der Anzahl der Zellen im Mesh und der größten zu erwartenden Gerschwindigkeit. Sie darf höchsten (Kleinste Zellgröße / Höchste Geschwindigkiet) betragen. Ansonsten werden die Ergebnisse ungenau.
3. Beispiel berechnen
Man berechnet des Beispiel mit "icoFoam".
4. Ergebnisse betrachten
Ansehen kann man das Ergebnis mit "paraFoam". Wenn man dort mit der linken Maustaste auf den grünen Button "Apply" klickt, sollte man einen Quader sehen. Wenn man unter "Display->Color By" eins der "U"s auswählt und dann mit der linken Maustaste oben auf den grünen dreieckigen Abspiel-Button klickt, verändert sich das Bild. Wählt man einen Parameter mit Würfel davor, sind die Farbverläufe pixelig. Bei Parametern mit Kreis davor werden die Übergänge weichgezeichnet.
Die Verläufe werden standardmäßig von blau nach weiß dargestellt. Üblicher ist aber blau über grün nach rot. as lässt sich unter "Edit Color Map->Chose Preset->Blue to Red" umstellen.
5. Eigene Geometrie (den Flügel) erstellen
Für die Simulation muss man zunächst ein sogenanntes Mesh (auch Grid genannt) erstellen. Das Programm gmsh (sudo apt-get install gmsh), das auch für Windows erhältlich ist (http://www.geuz.org/gmsh/), könnte dafür geeignet sein. Man startet es nach der Installation mit dem Befehl "gmsh &". Eine Linie kann man nicht direkt malen, sondern muss erst zwei Punkte sezten, die man dann mit einer Linie verbinden kann.
Demovideos: http://www.geuz.org/gmsh/screencasts/
Es wird zwischen der Geomtry, der geometrischen Beschreibung des Modells, und dem Mesh, dem Simulationsmodell, unterschieden. Es gibt also die Geometrie z.B. "Zylinder", die beschreibt, wie ein Objekt aussieht. Da diese aber unendlich fein ist, würde es nun auch unendlich lange dauern, so etwas zu simulieren. Man braucht also für die Simulation ein ungenaueres Modell, das sich in endlicher Zeit simulieren lässt. Dafür wird anscheinend ein Mesh (Netz) über die geometrische Beschreibung gelegt. Die Feinheit kann man aber nur ändern, wenn man die geometrische Beschreibung hat. Das kann man sich ganz gut bildlich vorstellen. Nehmen wir mal an, ein Künstler hat ein Gesicht aus Maschendrahtzaun modelliert (die kommen ja auf die wildesten Ideen). Jetzt hat man zwar einen groben Eindruck der Gesichtsform, kann aber nicht sagen, ob der Mensch, der Modell gestanden, hat vielleicht zwischen den Maschen einen Pickel hatte.
Geometrie und Mesh werden (in gmsh) getrennt voneinander gespeichert. Die Gemometrie als *.geo und das Mesh als *.msh (wer hätte das gedacht).
Zu Anfang dreht man sich am besten die Achse ein wenig. Sonst kann es sein, dass man Punkte, die auf ein und der selben Achse liegen nicht sieht. Das kann für Verwirrung sorgen. Dafür hält man die linke Maustaste gedrückt und bewegt gleichzeitig die Maus. Die Achsenanzeige sollte dann etwa so aussehen:
Zunächst muss man sich dann Stützpunkte zeichnen. Die Zahlenangaben sind dabei in Meter zu verstehen.
Mit deren Hilfe kann man dann Linien ziehen.
Diese wiederum dienen dazu, eine Fläche anzulegen. Mit "Mesh->1D" und "Mesh->2D" kann man dann ein Mesh anlegen. Um es etwas deutlicher abzuzeichnen, kann man unter "Options->Mesh->Visibility->Surface faces" auswählen.
Über "Geometry->Elementary Entities->Extrude->Translate" kann man die Fläche dann in eine zusätzliche Dimension strecken und über die entstandenen Flächen ein Volumen erstellen.
Über "Mesh->3D" kann man dann ein dreidimensionales Mesh durch das Volumen legen. Wenn man "Surface faces" wieder abwählt, sieht das so aus:
Die zugehörige *.geo-Datei findet ihr im Anhang.
Man sollte jetzt sowohl die Geometry als auch das Mesh abspeichern. Die Geometrie speichert man über "File->Save as", das Mesh über "File->Save Mesh". OpenFoam, das eigentliche Simulationsprogramm versteht aber das msh-Format nicht. Deswegen muss das noch umgewandelt werden. Die neuste Version von gmsh kann wohl schon direkt als *.foam abspeichern, die ist aber noch nicht bei Ubuntu dabei.
Man kann aber den Befehl "gmshToFoam meinMesh.msh" nutzen, um die Dateien zu konvertieren. Das hat bei mir allerdings noch nicht geklappt. Es müssen sich die OpenFoam-Steuerdateien und Unterordner im aktuellen Verzeichnis vorhanden sein. Deswegen erstellt man am einfachsten die Kopie eines Tutorials und kopiert die .msh-Datei dort hin.
Zusätzlich zum Geometrie-Mesh muss man noch ein Mesh für die Umgebung definieren, das in .../costant/polyMesh/blockMeshDict beschrieben wird. Das muss vermutlich groß genug für das Geometrie-Mesh sein, was wohl auch der Grund dafür ist, das meine bisherigen Importversuche fehlgeschlagen sind.
Standardmäßig ist die als Quader beschrieben. Meter ist hier als Basiseinheit mit "convertToMeters 1" voreingestellt. Man kann aber auch z.B. mit "convertToMeters 0.1" Zentimeter oder mit "convertToMeters 0.001" Millimter als Einheit festlegen. Zu Anfang der Datei stehen die acht Eckpunkte. Danach wird der Quader als Hexagon definiert. Die Ziffern in der ersten Klammer bezeichnen die Eckpunkte nach ihrer Reihenfolge. Die Position, an der sie aufgelistet sind ist wichtig. Danach wird angeben in wie viele Zellen das MEsh in x-, y- und z-Richtung aufgeteilt werden soll. Die letzte Klammer dieser Zeile beschreibt, wie die Zellengröße sich zueinander ändern soll. (1 1 1) ist gleichmäßig. Inlet bezeichen die Eingangsfläche der Strömung und Outlet die Ausgangsfläche.
Gibt man den Befehl snappyHexMesh im case-Ordner ein, wird das Umgebungs-Mesh genauer an das Geometrie-Mesh angepasst. Die Ordner, die dadurch erstellt werden, müssen in das Verzeichnis 0 kopiert werden.
6. Eigene Simulation starten
In .../system/controlDict wird festgelegt wie lange und in wie vielen Schritten simuliert werden soll.
Der Ablauf ist wohl, dass man zunächst die Randbedingungen festlegen muss. Das sind z.B. Temperatur, Dichte der Luft und Windgeschwindigkeit. Dann muss der Rotor aktiv im Luftstrom gedreht und das Drehmoment (und somit die Leistung) gemessen werden. Hat man nicht gleich die optimale Drehgeschwindigkeit gewählt, muss die Messung mit einer anderen wiederholt werden, bis man sich sicher ist, das MAximum gefunden zu haben. Dieses Vorgehen muss für jede Windgeschwindigkeit wiederholt werden.
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| Dateiname: | Savonius_S2.geo.txt |
| Dateigröße: | 2.45 KB |
| Titel: | Einfaches Savonius S-Profil in gmsh erstellt |
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