| Autor |
pole cieplne |
misqu
Użytkownik
Postów: 33
Data rejestracji: 06.08.08 |
| Dodane dnia 08/06/2008 21:00 |
|
|
Witam.
Mam taki problem: za modelować z wykorzystaniem MES rozkładu pola temperatur wokół grzejnika.
Grzejnik (model bryłowy) jest narysowany w solidworks, oprócz tego jest woda wewnątrz (bryła). Grzejnik jest zamknięty w sześcianie (powietrze).
Zastanawiam się nad ty że:
- w grzejniku jest przepływ wody o określonej temperaturze na wejściu ma około 90 stopni na wylocie około 70.
1. Nie wiem czy modelować to pole w taki sposób że uwzględniać przepływ wody z wykorzystaniem CFX (Floworks) lecz to wymaga to przeniesienia otrzymanych wyników do Cosmos works.
2. Czy tylko przyłożyć te temperatury na wejście i wyjście do wody bez przepływów.
Nie wiem jak z dokładnością otrzymanych wyników.
Jeżeli ma ktoś lepszy pomysł jak to jestem otwarty na propozycje.
Edytowane przez misqu dnia 08/06/2008 21:16 |
|
|
| Autor |
RE: pole cieplne |
piotr
Super Administrator
Postów: 1432
Data rejestracji: 17.05.07 |
| Dodane dnia 08/07/2008 17:58 |
|
|
TYlko co chcesz tak naprawdę policzyć? Rozkład temperatur wokół kaloryfera czy raczej charakterystykę cielną samego grzejnika?
W zależności od odpowiedzi na te pytania można udzielić różnych rad.
Np w pierwszym przypadku możemy potraktować kaloryfer jako stałe źródło ciepła o prosto- wyliczalnej wydajności i z uproszczonym schematem rozkładu pola temperatur w grzejniku. |
|
|
| Autor |
RE: pole cieplne |
PaulVanDyke
Użytkownik
Postów: 81
Miejscowość: WAWA
Data rejestracji: 08.06.08 |
| Dodane dnia 08/17/2008 18:53 |
|
|
|
misqu - odpowiedz na pytania Piotra, powiedz co chcesz obliczyć, to wspólnie rozwiążemy problem. Trochę działam w ....Worksach, więc mogę pomóc |
|
|
| Autor |
RE: pole cieplne |
misqu
Użytkownik
Postów: 33
Data rejestracji: 06.08.08 |
| Dodane dnia 08/19/2008 17:56 |
|
|
spoko.
bynajmniej chodzi tu pole na zewnątrz grzejnika ;].
Problem jest taki że:
1. Można to modelowac w programach CFX (tu Floworks). Na tzw króciec górny wpływ G=0,01 kg/s (obliczone ze wzorów) i temperaturze 90 stopni na wyjściu (dolny krociec) temperatra wody wypływającej 70 stopni. Grzejnik potraktowac jako żrodło ciepła które pobiera z wody moc (tu obliczone 720[W] dla parametrów 90/70/20). Dla wody -720[W] pobiera i oddaje do otoczenia. Grzjnik wpakowac do prostopadłościanu symulującego powietrze. i otrzymujemy rozkłąd temperatury na zewnątrz. W tym przypadku nie uwzględniamy takich zjawisk jak np. konwekcja. promieniowanie itd. Te zjawiska są " iejako" zamknięte w zródle ciepła. Natomiast dzięki rozkładowi temperatury płynu wewnątrz grzjnika otrzymany na zewnątrz rozkład zmienia się tzn spada od miejsca dopływu wzdłóż i w szerz grzejnika.
2. Modelować bez przpeływu jako zródło ciepła, z tym że konieczne będą współczynniki konwekcji dla powietrza. Powierzchnia radiacyjna jest bardzo rozbudowana.
Edytowane przez misqu dnia 08/19/2008 18:09 |
|
|
| Autor |
RE: pole cieplne |
Luk_Fiz
Użytkownik
Postów: 23
Data rejestracji: 20.08.08 |
| Dodane dnia 08/20/2008 10:35 |
|
|
Witaj,
Jezeli znasz temperatury na wlocie i wylocie wymiennika to symulacja wnetrza jest zbedna (z reszta taki jest jak rozumiem cel analizy: "..pole temperatury wokol grzejnika..." . Dlatego tez telefon do przyjaciela pod opcja numer 2.
P.S. Jesli powierzchnia wymiennika jest rozbudowana to niechcialbym sie zdziwic nie uwzgledniajac promieniowania.
Lukasz |
|
|
| Autor |
RE: pole cieplne |
misqu
Użytkownik
Postów: 33
Data rejestracji: 06.08.08 |
| Dodane dnia 08/20/2008 11:33 |
|
|
Ok.
Wartość współczynnika konwekcji jest nie do wyznaczenia. Można obliczyć współczynnik przejmowania ciepła od wody przez grzejnik do otoczenia(średni) ze zwzorów producenta. Rozbicie go na częśći jest raczej trudne ze względu na brak pozostałych danych. |
|
|
| Autor |
RE: pole cieplne |
Luk_Fiz
Użytkownik
Postów: 23
Data rejestracji: 20.08.08 |
| Dodane dnia 08/20/2008 11:57 |
|
|
Moze ja mam dzisiaj jakis slabszy dzien ale i tak dalej jeszcze pozostaja dwa kola ratunkowe:
1) Chcesz uzyc MES: przeplyw bedzie laminarny jak bum cyk cyk ale i tak glownym wyzwaniem pozostaje siatka (z tym, ze jak to jest taki pociagly model to mozna tylko kawalek wykorzystac).
2) Nie chcesz uzyc MES: na prawde nie ma wspolczynnikow przejmowania ciepla dla tej sytuacji?? Pionowa plaska powierzchnia?? Z tym ze tak w zasadzie to nieuzywanie MES moze byc i sensowniejsze i mniej sensowne: ile grzejnik oddaje to juz wiesz a taka dyfuzje ciepla bez ruchu powietrza bedzie raczej bledna.
Tak czy owak jeszcze tylko straty na promieniowananie (emitancja takiej blachy pomalowanej to raczej mala bedzie) i powinno byc ok.
Pozdrawiam,
Lukasz
Edytowane przez Luk_Fiz dnia 08/20/2008 12:00 |
|
|
| Autor |
RE: pole cieplne |
misqu
Użytkownik
Postów: 33
Data rejestracji: 06.08.08 |
| Dodane dnia 08/20/2008 19:44 |
|
|
Troche nie kumam pkt 2 z tą dyfuzją.
JA nie ma przepływu w grzejniku to:
W przypadku długiego grzejnika np panelowo konwekcyjnego (w większości domach jest obecnie montowany), gdzie są kanliki bez przepływu się nie obejdzie.
Współczynników konekcji nie ma bo:
tak to wygląda.
Problem jest taki że w rzeczywistości są ruch powietrza ciepłe sie nagrzewa i "wędruje do góry" a zimne opada.
zrobiłem tak.
na wlocie 90stopni
na wylocie 70 stopni
na zewnątrz grzejnika wstawiłem niby powietrze.
Z grzejnika zrobiłem zródło ciepła -720[W] (z obliczeń)
strumień masowy G=0,01 kg/s
i otrzymałem coś takiego:
Edytowane przez misqu dnia 08/20/2008 19:55 |
|
|
| Autor |
RE: pole cieplne |
piotr
Super Administrator
Postów: 1432
Data rejestracji: 17.05.07 |
| Dodane dnia 08/20/2008 20:49 |
|
|
|
Ewidentnie brak przepływu w modelu powietrza. Rozkład temperatur (to jak sądzę na obrazku) obrazuje rozkład temperatur w ośrodku stałym! |
|
|
| Autor |
RE: pole cieplne |
Luk_Fiz
Użytkownik
Postów: 23
Data rejestracji: 20.08.08 |
| Dodane dnia 08/20/2008 21:08 |
|
|
Chodzilo o dyfuzje ciepla. Przy konwekcji swobodnej za wspolczynnik przejmowania ciepla mozna sobie tutaj np. Michiejewa wziasc C*(GrPr)^n (tylko nie pamietam ile wyjda stale).
Pozdrawiam,
Lukasz |
|
|
| Autor |
RE: pole cieplne |
misqu
Użytkownik
Postów: 33
Data rejestracji: 06.08.08 |
| Dodane dnia 08/20/2008 21:09 |
|
|
Tylko nie wiem jak wykombinowąc aby ośrodek był zmienny.
Załadowanie wyników do cosmoworks (jest to możliwe: z tym że ładuje się tylko wyniki dotyczące przepływu wewnątrz grzejnika i konwekcję z płynu do grzejnika).
ma ktoś jakiś pomysł? |
|
|
| Autor |
RE: pole cieplne |
piotr
Super Administrator
Postów: 1432
Data rejestracji: 17.05.07 |
| Dodane dnia 08/20/2008 23:27 |
|
|
Polecam:
http://www.iwp.put.poznan.pl/download/materialy/ANSYS/cfx/13-heat.ppt
Napisz czy to ci coś dało. |
|
|
| Autor |
RE: pole cieplne |
misqu
Użytkownik
Postów: 33
Data rejestracji: 06.08.08 |
| Dodane dnia 08/21/2008 00:32 |
|
|
Nie chciał bym kwestionować twoich wypowiedzi ale 
Niby podejście z przepływem (link który mi podałeś) nie jest złe.
Z tym że przeszukując internet można się natchnąć na coś takiego http://www.me.cmu.edu/academics/courses/NSF_Edu_Proj/ThFlEngr_ANSYS/about_ansys.htm
W thermal jest modelowany scalak (jakich w elektronice wiele), moża zwrócic uwagę że powietrze (to co zamodelowane na zewnatrz) jest ośrodkiem stałym (co prawda w ansysie można nadać szereg własności np izotropia.... itd). Poprzez zapewne konwekcje promieniowanie, moc cieplną otrzymuje się rozkłąd temperatury na zewnątrz tzw. pole cieplne.
Mozna tylko domniemywać w jaki sposób to zostało wykonane, gdyż w ansysie raczej nie ma funkcji enclosure(zmyka model np w pudełku, kuli itd). Wydaje się ze zostało to wykonane ręcznie ;].
Dla grzejnika wykres wygląda mniej więcej tak:
Edytowane przez misqu dnia 08/21/2008 00:41 |
|
|
| Autor |
RE: pole cieplne |
Luk_Fiz
Użytkownik
Postów: 23
Data rejestracji: 20.08.08 |
| Dodane dnia 08/21/2008 09:23 |
|
|
Bo to co jest pod spodem to jest plytka a nie powietrze.
Jezeli na sile nie chce sie stosowac CFD ani wzorow analitycznych (ktore moga dac tutaj dobre przyblizenie) to moim zdaniem chyba jednym wyjsciem zeby to jakos zobaczyc jest:
- ustalic otoczenie jako cialo stale,
- dolny warunek brzegowy (z tego rysunku kilka postow wyzej) na temperature powietrza,
- gorny i boczny na T (po prostu temperatura).
Z tym ze dla powietrza jeszcze Prandtl jest dosc duzy. Moze cos jeszcze pokombinowac z podobienstwem ale nie jestem pewien efektu.
Pozdrawiam,
Lukasz |
|
|
| Autor |
RE: pole cieplne |
misqu
Użytkownik
Postów: 33
Data rejestracji: 06.08.08 |
| Dodane dnia 08/21/2008 11:58 |
|
|
Jeżeli ma byc CFD to:
przpływ powietrza musi byc z dołu do góry zgodnie z konwekcją swobodna.
A to nie gwarantuje ze otrzyma się nawet zblizony wykres.
I o co chodzi z tą płytką?
Edytowane przez misqu dnia 08/21/2008 11:59 |
|
|
| Autor |
RE: pole cieplne |
Luk_Fiz
Użytkownik
Postów: 23
Data rejestracji: 20.08.08 |
| Dodane dnia 08/21/2008 13:46 |
|
|
Po prostu - w linku do strony Ansys, w przykladzie z ukladem scalonym NAJPRAWDOPODOBNIEJ nie jest nigdzie zamodelowany przeplyw powietrza. Przez uklad rozumiem to co jest chyba objetosciowym zrodlem ciepla (ten zloty plaski szescian na gorze, na lewym rysunku). Ta powierzchnia pod spodem ukladu (to niebieskie po prawej) to jest plastikowa podstawka z nozkami. Na zewnatrz chyba nic nie ma - goscie po prostu ustawili jakis wspolczynnik przejmowania na gornej powierzchni plytki i ukladu scalonego oraz ambient temp. Zawsze czysto, zawsze pewnie, zawsze domestos
Moja rada:
- jezeli chce sie uzyc CFD do zewnetrza grzejnika - problem przeplywu rozwiaze sie sam pod wszystkimi warunkami koniecznymi dla dobrego rozwiazania problemu typu CFD (warunki brzegowe, siatka, model niekoniecznie w tej kolejnosci),
- jezeli chce sie mniej wiecej zobaczyc rozklad temperatur ale bez uzycia CFD a tylko MES to bedzie kulawe ale da sie tak jak napisalem powyzej (zastrzegam ze wynik jest w oczywisty sposob bledny i ma znaczenie tylko pogladowe, chociaz dla obliczania bilansu grzejnika moze i bylby nawet ok. Z tym ze bilans jest znany)
- mozna kombinowac analitycznie.
Pozdrawiam,
Lukasz
Edytowane przez Luk_Fiz dnia 08/21/2008 13:50 |
|
|
| Autor |
RE: pole cieplne |
piotr
Super Administrator
Postów: 1432
Data rejestracji: 17.05.07 |
| Dodane dnia 08/21/2008 14:26 |
|
|
Przy okazji (literatury nigdy dość):
http://home.agh.edu.pl/~kcs/materialy/Konwekcja.pdf
http://wipos.p.lodz.pl/belchatow/Belchatow_Tydz4.ppt
http://www.wemif.pwr.wroc.pl/modelowanie/Lab_04.pdf
Edytowane przez piotr dnia 08/21/2008 14:38 |
|
|
| Autor |
RE: pole cieplne |
misqu
Użytkownik
Postów: 33
Data rejestracji: 06.08.08 |
| Dodane dnia 08/22/2008 22:41 |
|
|
Z tym przepływem jest jeszcze gorzej.
Aby było ok nalezało by.
Wyniki z przepływu wody niejako dodać do tego przepływu na zewnątrz. A grzejnik ustawić na transfer ciepła z wody do opływającego powietrza.
Z drugiej strony trudno konwekcję naturalną zastąpić opływem. |
|
|
| Autor |
RE: pole cieplne |
piotr
Super Administrator
Postów: 1432
Data rejestracji: 17.05.07 |
| Dodane dnia 08/23/2008 09:46 |
|
|
A to widziałes:
http://www.mece.ualberta.ca/tutorials/ansys/IT/Convection/Convection.html |
|
|
| Autor |
RE: pole cieplne |
misqu
Użytkownik
Postów: 33
Data rejestracji: 06.08.08 |
| Dodane dnia 08/23/2008 21:24 |
|
|
Tak, przeglądałem tą stronę i pomoc ansysa.
tutaj mamy wewnątrz elementu ;] |
|
|
Użytkownicy Online
