thermophysicalPrope...
 
Notifications
Clear all

thermophysicalProperties untuk air pada simulasi chtMultiRegionFoam

8 Posts
2 Users
0 Likes
778 Views
AlmanzoA
(@almanzoa)
New Member
Joined: 8 months ago
Posts: 4
Topic starter  

Salam,

Saya melakukan simulasi dengan solver chtMultiRegionFoam (OpenFOAM v9).

 

Simulasi berhasil dijalankan dengan thermophysicalProperties untuk air konstan namun hasil masih salah.

 

Saya mencoba menggunakan thermophysicalProperties polinomial 

thermoType
{
    type            heRhoThermo;
    mixture         pureMixture;
    transport       polynomial;
    thermo          hPolynomial;
    equationOfState rPolynomial;
    specie          specie;
    energy          sensibleEnthalpy;
}

namun simulasi terhenti tanpa error message.

 

Apakah ada yang mengalami hal seperti ini juga?

Terima kasih.


   
Quote
ariham
(@ariham)
Trusted Member Admin
Joined: 2 years ago
Posts: 39
 

Salam,

Untuk transport coba pakai sutherland dan janaf untuk termo 

thermoType
{
    type            heRhoThermo;
    mixture         pureMixture;
    transport       sutherland;
    thermo          janaf;
    equationOfState perfectGas;
    specie          specie;
    energy          sensibleEnthalpy;
}

defaultSpecie N2;

species
(
    N2
);


N2
{
    specie
    {
        molWeight       28.0134;
    }
    equationOfState
    {}
    thermodynamics
    {
        Tlow            200;
        Thigh           5000;
        Tcommon         1000;
        highCpCoeffs    ( 2.92664 0.00148798 -5.68476e-07 1.0097e-10 -6.75335e-15 -922.798 5.98053 );
        lowCpCoeffs     ( 3.29868 0.00140824 -3.96322e-06 5.64152e-09 -2.44486e-12 -1020.9 3.95037 );
    }
    transport
    {
        As              1.40098e-06;
        Ts              107;
    }
}

 N2 di sini bisa diasumsikan sebagai air(udara).

Silahkan dicoba dulu.

edited: equationOfState perfectGas;

This post was modified 8 months ago by ariham

   
ReplyQuote
AlmanzoA
(@almanzoa)
New Member
Joined: 8 months ago
Posts: 4
Topic starter  

Oh baik akan saya coba, untuk thermophysicalProperties yang saya maksud itu air (water), bukan udara 😓. Apa ada transport sutherland/janaf untuk air (water)? Terima kasih.


   
ReplyQuote
ariham
(@ariham)
Trusted Member Admin
Joined: 2 years ago
Posts: 39
 

Untuk water, saya biasanya pakai polynomial

thermoType
{
    type            heRhoThermo;
    mixture         pureMixture;
    transport       polynomial;
    thermo          hPolynomial;
    equationOfState perfectGas;
    specie          specie;
    energy          sensibleEnthalpy;
}

mixture
{
    specie
    {
        molWeight       18.02;
    }
    thermodynamics
    {
     	Hf              0;              			// (J/kg)
    	Sf              0;
        CpCoeffs<8>     ( 1979 0 0 0 0 0 0 0 );	// Cp  (J/kg K) at T=100°C
    }
    transport
    {
    	muCoeffs<8>     ( 4.0290e-07 2.8386e-08 1.0710e-11 0 0 0 0 0 );
    	kappaCoeffs<8>  ( 1.6157e-03 4.0219e-05 5.7319e-08 0 0 0 0 0 );
    }
}


koefisien untuk polynomial order 4 didapatkan dari NIST Chemistry Webbook and VDI heat atlas data


   
ReplyQuote
AlmanzoA
(@almanzoa)
New Member
Joined: 8 months ago
Posts: 4
Topic starter  

@ariham 

Simulasi berhasil dijalankan ketika menggunakan thermophysicalProperties air diatas.

Tapi hasil yang didapat masih menunjukkan tidak ada perubahan temperatur pada sub-kanal (jadi saya berasumsi masih salah).

Ketika saya ubah CpCoeffs menjadi 

   thermodynamics
    {
        Hf              0;                          // (J/kg)
        Sf              0;
        CpCoeffs<8>     (3.847275e08 -4.198686e06 1.909538e04 -4.652487e01 6.322778e-02 -4.60363e-05 1.397012e-08 0); // Cp  (J/kg K) at T=100°C
    }

Simulasi berhenti pada step pertama tanpa ada error message.


   
ReplyQuote
ariham
(@ariham)
Trusted Member Admin
Joined: 2 years ago
Posts: 39
 

@almanzoa Menurut saya, bukan karena properties yang salah. Akan tetapi, tebakan saya adalah penentuan boundary pada interface solid dan liquid belum tepat. Sehingga tidak ada transfer panas dari solid (T_high) ke liquid (T_low). Sehingga gradient suhu dan heat flux di interface = 0. Hasilnya, temperature air akan tetap konstant. 

Coba cek lagi boundary condition. Share di sini. Trus alangkah baiknya, studi kasus yg sedang dijalankan, dijelaskan di sini. Sehingga lebih mudah untuk dipahami dan bisa dicari solusinya bersama-sama ketika menemui masalah. 

 

This post was modified 8 months ago 2 times by ariham

   
ReplyQuote
AlmanzoA
(@almanzoa)
New Member
Joined: 8 months ago
Posts: 4
Topic starter  

@ariham 

Jadi, saya sedang melakukan analisis sub-kanal reaktor KLT-40S. Karena rencana saya akan melakukan coupling OpenFOAM dengan Serpent saya sederhanakan kasus saya dalam lingkup 1 sub-kanal saja.

Bentuk mesh seperti ini (bahan bakar di ujung segitiga, tanpa ada gap Helium untuk menyederhanakan kasus):

Untuk interface antar bahan bakar dan kelongsong & kelongsong dan air sudah disesuaikan sesuai dengan tutorial. 

    flow_to_clad
    {
        type            compressible::turbulentTemperatureCoupledBaffleMixed;
        neighbourFieldName T;
        kappa           kappa;
        Tnbr            T;
        value           uniform $Tin;
    }

Simulasi saya jalankan pada steadyState dengan waktu simulasi hingga 1 detik pada controlDict.

Saya sempat coba pada kasus 2D simulasi saya jalankan sampai 10 detik dan pada bagian tengah aliran ada peningkatan suhu seperti ini,

Apa mungkin simulasi kurang lama dijalankan?

Terima kasih.


   
ReplyQuote
ariham
(@ariham)
Trusted Member Admin
Joined: 2 years ago
Posts: 39
 

Menarik juga nih, saya juga pengen belajar coupling Serpent-OpenFOAM. Belum kesampaian karena ga punya license Serpent. 

Dari hasil gambar di atas, menurut saya BC udah bener. Ada juga kenaikan temperatur setelah beberapa saat. Jadi perkiraan awal saya salah. Ternyata ada transfer panas dari solid ke liquid. Tapi katanya masih salah ya.

Menurut masnya, bisa bilang salah itu karena apa ya? Apakah ada data eksperimen? 

Mesh di atas 3D kan ya. Trus kalau yang dimaksud dengan 2D itu bagaimana ya? Saya masih belum jelas.

Kalau mau melihat apakah simulasi sudah konvergen adalah dengan membuat plot residual. Jika memang residual sudah kecil, misal di order 10e-6, dan tidak ada perubahan secara drastis, maka besar kemungkinan sudah steady state. Lihat contoh di bawah


   
ReplyQuote
Share: