Mode d'emploi de Fluidyn-NS


Sommaire

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0. Créer l'environnement - Remarques générales

On ne peut lancer l' executable runns qui lance le code Fluidyn qu'à partir des machines suivantes ( attention aux licences d'utilisation ) :

On ne peut utiliser fluidyn que sur une seule machine à la fois: pour changer de machine, il faut changer le code d'accès( fichier ns.sec).

Commencez par vous créer un répertoire de travail ( /ns par exemple ) dans votre répertoire et par spécifier le path dans votre fichier ".cshrc". Une autre solution consiste à lancer le code par l'instruction runns( adresse : voir plus haut ) et à changer votre repertoire de travail.

Remarque : un mastère a été effectué dans le département( voir dans la salle des BEI ) et recèle de nombreuses informations.

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1. Deux avertissements

Quand vous saisissez une valeur dans Fluid NS (Par exemple vous voulez entrer la viscosité ). La valeur se met [entre crochet] . Quand vous avez fini de la taper , vous devez impérativement appuyer sur Enter avant de passer à la saisie suivante . La valeur n'est plus entre crochet , elle a été saisie . Ceci est valable pour une saisie numérique comme pour une saisie alphanumérique.

Dans Fluid NS , les trois boutons de la souris sont utilisés. Il faut parfois bien savoir quel bouton fait quoi.

Exemple : vous venez de définir une surface sur le maillage . Si vous appuyez sur le bouton droit , la surface est effacée . Pour enregistrer votre surface , c'est sur le bouton central qu'il faut appuyer.

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2. Création du maillage sous Phoenics

Si vous maitrisez Phoenics , vous pouvez sauter ce paragraphe. Sinon , pour définir un maillage de type cubique , vous pouvez faire ceci :

Dans le terminal tapez pc ( lance Phoenics ).

Entrez le nom de votre maillage ( tapez File , puis New Case, et vous entrez votre nom de fichier ( fichier.q1 par example )).

Puis , lancez le satellite : tapez

-m (ca lance le menu) > Run menu > Geometry and time > go to Bfc > dimension

Dans dimension , entrez le nombre de mailles , puis les dimensions . Si vous travaillez en 2D , ne mettez qu'une maille dans la dimension superflue .

Assurez-vous que la commande "BFC= T" (true) est bien présente dans le fichier q1 - groupe 6 - , condition nécessaire à la création d'un fichier xyz par Phoenics (Cf. 3).

Vous pouvez sortir en passant par "end satellite".

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3. Conversion du maillage Phoenics en maillage Fluid NS

Transférez les fichiers xyz et fichier.q1 dans le repertoire /ns.

Allez dans votre repertoire ns.

Tapez pho2ns (ce qui lance le convertisseur de maillage).

Suivez les instructions et appellez le nouveau fichier comme vous voulez (fichier_ns par exemple ).

A la dernière question, on répond 0 s'il n'y a pas plusieurs noeuds identiques dans le maillage, 1 dans le contraire (le plus souvent, on choisit 0)

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4. Importation du maillage dans Fluid NS

Dans le repertoire /usr/local/MFN/BES/BESNC/IFNS/ns, tapez runns ( lance Fluid NS ) . Choisissez:

-Surface Definition

-Import ; entrez les noms de l'ancien fichier (fichier_ns ) et du nouveau fichier (on continue, par exemple , a l'appeller fichier_ns ). Votre maillage est Unstructured neutral . Soyez bien sur que rien n'est reste [entre crochet]. Acceptez. Si jamais vous voulez quitter cette fenetre en cours de route , appuyez sur le bouton droit de la souris . Parfois il faut attendre un peu, le temps que les différents fichiers se créent suivant la taille du maillage.

-Load geometry ; entrez le nom du fichier (fichier_ns)

-Le maillage n'apparait pas pour l'instant , c'est normal .

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5. L'écran de Fluid NS

Pour savoir ce que fait une commande , cliquez sur cette commande avec le bouton central de la souris . Une fenetre d'aide apparait .

Pour dimensionner votre fenetre de resultats , appuyez sur le bouton gauche de la souris et choisissez le type de dimensionnement qui vous convient .

Le bouton droit vous offrira d'autres options , sans doutes moins interessantes .

La barre d'icones en bas vous permet de visualiser vos resultats sous differents angles .

Appuyez sur - ou + , en bas de l'ecran pour regler la puissance du zoom et des deplacements.

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6. Définition des surfaces

Le but est ici de definir toutes les surfaces sur lesquelles on veut imposer des conditions aux limites. Pour ce faire, on part du maillage entier.

Vous etes toujours dans Surface Definition . Choisissez "Boundaries Conditions"

Fluid NS a spontanement decoupe votre maillages en plusieurs surfaces. Ces surfaces par defaut s'appellent default , surf0 , surf1 , surf2 ,...... Vous pouvez en avoir la liste en selectionnant List Surfaces.

Pour visualiser ces surfaces , entrez le nom de la surface dans le champs "surface". Cliquez sur "add in viewport". La surface apparait . En visualisant toutes les surfaces vous obtiendrez votre maillage en entier.

Si vous voulez avoir votre maillage en entier d'un seul coup ,entrez "Default" dans le champs "surface". Cliquez sur "Add in viewport".

Vous allez maintenant creer vos propres surfaces . Pour selectionner une surface plane , placez vous en vue 2D , de maniere a ce que votre surface ne soit plus representee que par une ligne (Cliquez avec le bouton gauche de la souris dans les icones en bas de la fenetre). Selectionnez "Partly out" puis "Erase in view ". Avec le bouton gauche de la souris , entourez grossierement cette ligne. Pour accepter la surface , cliquez sur le bouton central de la souris . Pour annuler , cliquez sur le bouton droit . Si c'est trop tard , vous pouvez toujours faire "undo " dans le menu.

Si vous voulez selectionner un volume dans votre maillage (pour faire un obstacle par exemple ), proceder de meme , mais avec "Fully out" a la place de "Partly out". (avec out on efface tout ce qu'il y a autour du cadre que l'on a créé).

Faites "swap suface" jusqu'a ce que votre nouvelle surface apparaisse. Donnez lui un nom dans le champs "surface". Faites "Define surface".Votre surface est nommee et enregistree. Vous pouvez le vérifier dans "list of surface".

A tout moment vous pouvez faire "save geometry". Il faut de toutes facons le faire avant de quitter Surface Definition.

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7. Conditions aux limites

Pour imposer les conditions aux limites , entrez le nom de la surface considérée et selectionnez "Boundary Data".

Voici quelques unes de conditions que nous avons testees :

-Skip boundary : pas de conditions aux limites par exemple si on est en 2 dimensions, mais il vaut mieux n'imposer aucune solution.

-Wall Boundaries : condition de mur . Differentes options sont disponibles , que vous pouvez bien sur modifier .

-Mass flux Inflow : debit d'entree . Attention : apres avoir entre la vitesse (Ucomp ...) , vous etes forces de rentrer dans Mass Flux un debit rho*U *S . ( Vous trouverez rho dans Solver > Initial Data > Density ) . Cette condition n'est pas bien maîtrisé, il est préférable d'utiliser subsonic in flow ou freestream surface

-Mass flux outflow: sortie de debit . Cette option ne marche pas , il faut utiliser l'option suivante

-Subsonic ou supersonic outflow : sortie de debit

-Symetry plane : condition de symetrie ( quand un probleme est symetrique , ,on en traite la moitie en definissant le plan de symétrie).

-Freestream surface : surface libre dont on ne connaît pas la condition sur la vitesse

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8. Résolution

Sortez de Surface Definition ( avec "back" ) et allez dans Solver.

Flow defini les proprietes de l'ecoulement (sa viscosite , sa stationnarite etc..)

Initial Data permet d'initialiser les parametres. Les cosinus directeurs vous permettent de definir la direction de votre vitesse initiale . Il est necessaire de faire Initialisation >accept , sinon Fluid NS refuse de lancer la resolution . Attention ! votre initialisation n'a ete enregistree que si vous avez vu apparaitre le message "accept solver data ?"

Solver Data defini les parametres de resolution . Deux commandes utiles : Tot TStep donne le nombre maximum d'iterations qu'on desirez realiser . Ref TStep vous permet de voir la progression de la resolution .exemple : vous voulez voir ou en est le calcul du vecteur vitesse toutes les dix iterations . Vous posez "Refstep=10" . Vous faites afficher le champs des vitesses initial (Cf paragraphe 9) . Ensuite vous pouvez lancer le calcul .

Vous pouvez faire Run.

Pour arrêter le solver en cours de route appuyer sur ESC. Au besoin appuyer plusieurs fois !
Quand la résolution est terminée, sortez de Solver.

Si vous voulez reprendre le calcul et faire des itérations supplémentaires, refaites simplement Run. Si vous voulez relancer le calcul du début , retournez dans "initial data "et reinitialisez . Attention, il faut choisir NON quand on pose la question d'enregistrer ou non.

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9. Présentation des resultats

Elle s'effectue dans Post processor.

Une commande utile : XY plot ( dans "type of plot" ,en allant vers le bas ) permet de visualiser l'evolution du residu au cours de la resolution (pour que ca converge , le residu doit tendre vers zero .On peut considerer que c'est le cas quand le log du residu a diminue de quatre unites) . Attention ! si ce que vous optenez ne ressemble a rien , manipulez la position de l'image avec les icones du bas .

Les autres commandes utiles sont :

line contour : lignes isovaleurs (de la vitesse , de la temperature etc...),

surface contour : surfaces isovaleurs ( la meme chose mais en colorie ),

vector : vecteurs vitesses ( avec scale , vous choisissez la taille des vecteurs ; avec Vmin , Vmax vous indiquez l'etalement de l'echelle de couleur ).

Entre deux changements d'échelle ou de représentation de propriété, n'oubliez pas de faire Delete ou Delete all.

Attention, lorsque le programme diverge, le tracé des vecteurs divergents peut être long.

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10. Enregistrement des resultats

Vous êtes dans post-processor. Affichez le graphique que vous voulez sauvegarder. Sortez de postprocessor et allez dans output.

Sélectionnez "frame", donnez le nom du graphique et faites "save frame".

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