inletの流速を上げるとエラーが発生して解析中に強制停止になります

[Yasuhiro Suzuki]

皆様こんにちは。

inletが1箇所(添付1ページ)、outlet(添付2~3ページ)が約100箇所の

金型内部のエアー分析を行うモデルを作りました。

流速が遅い場合は、問題なく計算完了するのですが、

流速が速い場合は、計算途中で強制的に終了してしまいます。

logは下記の通りです。

大変申し訳ございませんが、対策についてご教示頂くことはできますか？

※乱流モデルなどの設定は特におこなっていないです。

　もっと添付資料が必要であれば、ご用意するように致します。

Time = 86

smoothSolver:  Solving for Ux, Initial residual = 1, Final residual = 0.0886587, No Iterations 3smoothSolver:  Solving for Uy, Initial residual = 1, Final residual = 0.089842, No Iterations 3smoothSolver:  Solving for Uz, Initial residual = 1, Final residual = 0.0879444, No Iterations 3

#0  Foam::error::printStack(Foam::Ostream&) at ??:?

#1  Foam::sigFpe::sigHandler(int) at ??:?

#2  ? in /lib/x86_64-linux-gnu/libpthread.so.0

#3  Foam::GAMGSolver::scale(Foam::Field<double>&, Foam::Field<double>&, Foam::lduMatrix const&, Foam::FieldField<Foam::Field, double> const&, Foam::UPtrList<Foam::lduInterfaceField const> const&, Foam::Field<double> const&, unsigned char) const at ??:?

#4  Foam::GAMGSolver::Vcycle(Foam::PtrList<Foam::lduMatrix::smoother> const&, Foam::Field<double>&, Foam::Field<double> const&, Foam::Field<double>&, Foam::Field<double>&, Foam::Field<double>&, Foam::Field<double>&, Foam::Field<double>&, Foam::PtrList<Foam::Field<double> >&, Foam::PtrList<Foam::Field<double> >&, unsigned char) const at ??:?

#5  Foam::GAMGSolver::solve(Foam::Field<double>&, Foam::Field<double> const&, unsigned char) const at ??:?

#6  Foam::fvMatrix<double>::solveSegregated(Foam::dictionary const&) at ??:?

#7  Foam::fvMatrix<double>::solveSegregatedOrCoupled(Foam::dictionary const&) at ??:?

#8  Foam::fvMesh::solve(Foam::fvMatrix<double>&, Foam::dictionary const&) const at ??:?

#9  ? in ~/OpenFOAM/OpenFOAM-v2006/platforms/linux64GccDPInt32Opt/bin/simpleFoam

#10  __libc_start_main in /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6#11  ? in ~/OpenFOAM/OpenFOAM-v2006/platforms/linux64GccDPInt32Opt/bin/simpleFoam

[haruka tsubota @xsim.info]

流速が速い場合にのみ計算途中で終了するのであれば恐らく発散しているのだと思います。

クーラン条件（CFL条件）を満たすように十分に時間刻み（controlDictのdeltaT）を小さくするか、
OpenFOAMの時間刻み幅自動調整機能を使って最大クーラン数を小さめに設定（controlDictのadjustTimeStep、maxCo）
して試してみると良いのではないかと思います。

- CFL条件 - Wikipedia
https://ja.wikipedia.org/wiki/CFL%E6%9D%A1%E4%BB%B6

- PENGUINITIS - 計算の制御の設定
http://penguinitis.g1.xrea.com/study/OpenFOAM/control_calc.html

2021年11月6日土曜日 9:27:14 UTC+9 y.suz...@gmail.com:

[Yasuhiro Suzuki]

Tsubota様、

御世話になっております。

さっそくお返事頂きまして、本当にありがとうございます。

自分だけでは絶対に思いつかなかったと思います。

先ほど帰宅しましたので、これから確認してみるように致します。

本当に助かりました、重ねてお礼致します！

2021年11月6日(土) 15:48 haruka tsubota @xsim.info <haruka....@gmail.com>:

--
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このディスカッションをウェブ上で閲覧するには https://groups.google.com/d/msgid/openfoam/4f08ac25-1e70-43fa-81a7-1b089eca4f9an%40googlegroups.com にアクセスしてください。

[Yasuhiro Suzuki]

Tsubota様、こんばんは。

色々試してみましたので、状況のご報告でございます。

最初に、deltaTを１から0.5、0.1、0.01まで下げてみたのですが、同様なエラーが発生致しました。

次に、maxCoを0.9で試してみて、次に、10 、0.5、0.1、0.01に変更してみたのですが、やはり残念ながら同様なエラーが発生致しました。

もっと数値を小さくすべきなのか、もしよろしければアドバイス頂くことは可能でございますか？

もっと自分で勉強すべきところ、すぐに頼ってしまい誠申し訳ございません。

2021年11月6日土曜日 15:48:03 UTC+9 haruka tsubota @xsim.info:

[haruka tsubota]

deltaT が十分小さいかは主流流速とメッシュサイズによって変わるのでこちらからはなんとも言えません。
クーラン条件に従って

（主流流速）✕（時間刻み）＜（メッシュサイズ）

となることを確認してください。
maxCo に関しては一般論としては1より小さければ問題ないと思います。

その他、一般論として計算が発散する場合の対処法については以下を参照してください。
（エラーメッセージが違いますが、発散している場合の対処法としては同じです）

- FOAM FATAL ERROR: Maximum number of iterations exceeded: %1 - XSim
https://www.xsim.info/articles/OpenFOAM/FatalError/Maximum-number-of-iterations-exceeded-s1.html

2021年11月11日(木) 20:35 Yasuhiro Suzuki <y.suz...@gmail.com>:

--
このメールは Google グループのグループ「OpenFOAM」に登録しているユーザーに送られています。
このグループから退会し、グループからのメールの配信を停止するには openfoam+u...@googlegroups.com にメールを送信してください。
このディスカッションをウェブ上で閲覧するには https://groups.google.com/d/msgid/openfoam/4f422b07-663a-4039-9407-86b80e841992n%40googlegroups.com にアクセスしてください。

[Masashi Imano]

今野です．

> #10  __libc_start_main in /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6#11  ? in ~/OpenFOAM/OpenFOAM-v2006/platforms/linux64GccDPInt32Opt/bin/simpleFoam

→ ソルバがsimpleFoam

→ 定常解法

→ 時間刻みdeltaTは，時間としての意味を持たない(時刻が反復回数となるよう，通常は1とする)．

→ 定常解法で安定化させるには，通常緩和係数を下げる．

> 流速が遅い場合は、問題なく計算完了するのですが、

> 流速が速い場合は、計算途中で強制的に終了してしまいます。

> ※乱流モデルなどの設定は特におこなっていないです。

→ 流入流速が上がると解けなくなっていることから，緩和係数の修正を検討する前に，

そもそも乱流モデルを使わずに解ける現象なのか検討したほうが良い．

以上です．

2021年11月13日土曜日 23:48:07 UTC+9 haruka tsubota @xsim.info:

[TAKAO T]

はじめまして、たかおと申します。

同様のエラーで困った経験があるので連絡させて頂きました。

当時、乱流設定や時間刻みの可能性も考慮しましたが、

1人で70〜80回トライ&エラーを繰り返して

計算終了まで辿り着いた結果では

流通面積Aに対してoutlet Anが小さく、

出口流速が上がり過ぎる事が原因でした。

(Inletが圧縮空気でoutletが小口径だったため音速を超えてしまいエラー→マッハ設定＋小口径付近メッシュコントロールで解消)

Inletに対してOutletが小さいと内圧が上がり続ける事も定常終了に至らない原因になります。

流速を上げるとエラーになるという事は

現モデルのoutlet面積では流量増を解消出来ていない可能性もあります。

Outlet面積を変更したら流速が遅い場合同様に終了できるのではないでしょうか？

モデル変更不可でしたら的外れですみません。

2021年11月14日(日) 10:32 Masashi Imano <masash...@gmail.com>:

このディスカッションをウェブ上で閲覧するには https://groups.google.com/d/msgid/openfoam/6b1bc1af-1797-42f4-9434-530b55a193f0n%40googlegroups.com にアクセスしてください。

--

田口

[Yasuhiro Suzuki]

皆様、色々メッセージを投稿していただきまして、本当にありがとうございます。

こちらのグループに参加していただいてる方々のお優しさに本当に頭が下がります。

私も経験と知識をつけたら、反対に困っている人を助けられるように是非なりたいと思います。

重ねてお礼申しあげます。

haruka tsubota様、

メッシュサイズ、再度よく確認して再度設定してみます。

また、ご紹介頂きましたURLをよく熟読してみます。

Masashi Imano様、

乱流モデルを使わずに解ける問題なのかですが、私の流体力学の力がなく

判断がつかない状況でございます。

ネットや、書籍を購入して勉強してみます。

TAKAO様、

モデルは基本的には変更できないですが、

outletは、穴のサイズが直径0.3㎜程度の箇所があるので、

この穴の部分はかなり流速が速くなっている可能性がございます。

ただ、逆サイドに大きなサイズの別のoutletもあるので、

大部分のエアーはそこから外部に逃げているような気がしています。

速度を遅くして、各outletの速度状態を確認してみようと思います。

2021年11月14日日曜日 12:59:13 UTC+9 TAKAO: