Quando pós-processamos simulações do ANSYS CFX no ANSYS CFD-Post, em muitos painéis aparece o item "Boundary Data" com as opções "Hybrid" e "Conservative", com a opção híbrida sendo a padrão na maioria dos casos. Isso é visto na figura abaixo. Agora, o que são essas opções e de onde surgem?
Para entender essas opções é preciso conhecer um pouco melhor como o CFX trata a parede em simulações com modelagem de turbulência (ou seja, em praticamente todos os casos). Assim, para explicar essa ideia vou usar como exemplo a função de parede escalável do CFX (padrão quando se usa algum modelo de turbulência baseado na equação de épsilon).
A função de parede escalável, em termos gerais, define que a parede definida geometricamente não é a parede do domínio do fluido. O CFX considera que a parede do domínio fluido está deslocada um pouco "para fora" do domínio definido pela malha. Sem entrar em muitos detalhes sobre modelagem de parede, isto é feito para que, mesmo refinando muito a malha próximo à parede, o resultado utilizando lei de parede (logarítmica) seja o mais adequado possível. Dessa forma o CFX considera que o ponto sobre a parede está em y+=11,06, no limite de validade da lei de parede logarítmica.
Alguns podem ficar apreensivos sobre esse deslocamento de parede gerar erros na simulação. Não se preocupem com isso. Para o escoamento de água em um duto com 1m de diâmetro a 1m/s de velocidade (Reynolds aproximadamente 1,0e+06) esse "deslocamento virtual" da parede, para y+=11,06, é da ordem de apenas 1,0e-04m (um décimo de milímetro), muito provavelmente o próprio modelo de turbulência, alguma incerteza no valor da condição de contorno, etc., geram erros bem maiores do que esse.
Bom, agora fica simples entender o que são as opções híbrida e conservativa que aparecem no Post para simulações do CFX. A opção conservativa mostra a velocidade no domínio calculada pelo Solver, incluindo a solução para os nós na parede geométrica que, como não são considerados a parede do domínio fluido, tem velocidades diferentes de zero. Como se pode ver na figura abaixo (quem conhece esse caso?).
A opção híbrida mostra os resultados calculados pelo Solver no interior do domínio mesclada (daí o nome híbrido) com os valores de condição de contorno definidos no CFX-Pre. Como no CFX-Pre as paredes são definidas usando a condição de não deslizamento e, na maioria dos casos, termo paredes com velocidade nula, a condição de contorno de parede é com velocidade zero na parede. Então, misturando a solução do Solver para o domínio com as condições de contorno temos uma exibição com velocidade zero nas paredes, como mostrado na figura abaixo.
Assim, na hora de fazer o pós-processamento da simulação, estamos interessados no dado híbrido, que nos dá as condições esperadas da solução. Até porque vai mostrar para o chefe que não entende nada de simulação essa figura com velocidade diferente de zero na parede! Usualmente apenas quem está interessado nas questões numéricas vai queres visualizar os dados conservativos. Então, na grande maioria dos casos, híbrido neles!
Qualquer dúvida ou sugestão de post, por favor mandem nos comentários.
Saudações.
Queria eu um chefe que não entendesse nada de simulação! rsrs
ResponderExcluirQue tal um post com a tua clássica explicação da diferença do Fluent para o CFX (volumes finitos clássicos x volumes baseados em elementos)?