PODZIAŁ MODELU NA GRUPY MATERIAŁOWE ORAZ OZNACZENIE KRAWĘDZI MODELU ZALEŻNOŚĆ PRZEWODNOŚCI CIEPLNEJ MIEDZI OD TEMPERATURY Wartość temperatury Wartość przewodności cieplnej miedzi deg W/m*deg 0 386 100 379 200 374 300 369 400 363 600 353 STAŁE MATERIAŁOWE Wartości stałych materiałowych w temperaturze 20 C Jedn. stal miedź dąb Przewodność W/m*deg 73 386 0,147 cieplna Ciepło J/kg 452 383.1 2800 właściwe Gęstość kg/m^3 7897 8954 640 Numer grupy materiałowej N2 N1 N3 ROZMIESZCZENIE WARUNKÓW BRZEGOWYCH I FUNKCJI WYMUSZEŃ KRAWĘDŹ A i F brak wymiany ciepła (idealny izolator termiczny, q=0) KRAWĘDŹ B wartość temperatury w węzłach T=300 C; KRAWĘDŹ G wartość temperatury w węzłach T=100 C; KRAWĘDŹ C wartość strumienia cieplnego q=15,5 W/m^2; KRAWĘDŹ E wartość strumienia cieplnego q=23 W/m^2; KRAWĘDŹ D radiacyjna wymiana ciepła z otoczeniem: wsp. emisyjności e=0,47, temp. otoczenia Ta=15,5 C; KRAWĘDŹ H konwekcyjna wymiana ciepła z otoczeniem: wsp. przejmowania ciepła h=16,6 W/m^2deg, temp. otoczenia Ta=3,2 C; Styk krawędzi A i H źródło ciepła objętościowe o wydajności Q=12450W/m^3 WYMIARY MODELU UŻYWANEGO DO OBLICZEŃ NUMERYCZNYCH WYMIANA CIEPŁA - RÓWNANIE Równanie przewodnictwa ma następującą postać: T div[ λ ( T ) gradt ] + q( M, T, t) = c( T ) δ t gdzie: T(x,y,z,t) - temperatura, λ(t), c(t) - oznaczają odpowiednio przewodność cieplną i ciepło właściwe poszczególnych materiałów badanego obiektu (będące funkcją temperatury), δ - gęstość materiału, q - wydajność źródła ciepła. 1
WARUNKI BRZEGOWE WARUNKI BRZEGOWE 1. Warunek brzegowy pierwszego rodzaju: wartość temperatury T a (na brzegach obszaru) oraz T g wartość temperatury grzałki. 2. Warunek brzegowy drugiego rodzaju wartość strumienia ciepła na brzegach obszaru (np.: q=0 zerowanie się strumienia cieplnego w osi symetrii modelu, wartość strumienia ciepła wnikającego q=q 0 lub wypływającego q=-q 0 z obszaru ). 3. Warunek brzegowy konwekcyjny (Newtona) q c = ±h c (T-T a ), gdzie: q c strumień ciepła przekazywany przez konwekcję, T temperatura powierzchni obiektu, h c - współczynnik przejmowania ciepła. WARUNKI BRZEGOWE 4. Warunek brzegowy radiacyjny q r = ε r σ(t 4 -T a 4 ), gdzie: q r - strumień ciepła przekazywany przez radiację, ε r - emisyjność powierzchni, σ stała Stefana-Boltzmanna. WARUNKI BRZEGOWE 5. Radiacyjna wymiana ciepła poprzez wielokrotne odbicia: δ 1 ε n N ij j 4 ( Fij ) qrj = ( δ ij Fij ) σtj j= 1 ε ε j j= 1, gdzie: F ij współczynniki odbicia, N liczba powierzchni radiacyjnych, δ ij delta Kroneckera, q rj strumień ciepła oddawany przez j-tą powierzchnię, ε j emisyjność j-tej powierzchni, T j wartość temperatury j-tej powierzchni. WARUNKI BRZEGOWE PRZYKŁAD MODELU NUMERYCZNEGO 6. Warunek ciągłości strumienia i temperatury na granicach warstw: dt dti + 1 λ i ( T ) = λi+ 1, dn dn S T i =T i+1, i = 1,2,...M, S gdzie: M - liczba warstw materiałowych o różnych wartościach przewodności cieplnej. 2
WSPÓŁRZĘDNE GRIDÓW OPISUJĄCE PUNKTY WĘZŁOWE MODELU PRZEBIEG FUNKCJI ZMIENNOŚCI WSPÓŁCZYNNKA KONWEKCYJNEJ WYMIANY CIEPŁA h WYBÓR RODZAJU ANALIZY (HEAT ZAGADNIENIE PRZEWODNICTWA CIEPLNEGO) TWORZENIE PUNKTÓW (GRID) SPOSOBY TWORZENIA OKRĘGÓW (CIRCLE) SPOSOBY TWORZENIA CZWOROKĄTÓW (RECTANGLE) 3
SPOSOBY TWORZENIA LINII (LINE) SPOSOBY TWORZENIA ŁAT (PATCH) SPOSOBY TWORZENIA HYPERPATCH TWORZENIE PUNKTÓW (GRID) PRZY POMOCY OPCJI WORKPLANE UTWORZENIE GRIDÓW W PUNKTACH NAROŻNYCH MODELU OPCJA TWORZENIE LINII Z DWÓCH GRIDÓW 4
TWORZENIE LINII Z DWÓCH GRIDÓW UTWORZONE LINIE NIEZBĘDNE DO KONSTRUKCJI PATCHÓW OPCJA TWORZENIA PATCHA Z DWÓCH LINII TWORZENIE PATCHA Z DWÓCH LINII TWORZENIE PATCHA Z DWÓCH LINII SIATKA PATCHÓW POKRYWAJĄCA CAŁY MODEL 5
OPCJA POKAŻ KIERUNKI PATCHA NIEZBĘDNA PRZY PODZIALE NA ELEMENTY METODĄ FEG OPCJA POKAŻ KIERUNKI PATCHA NIEZBĘDNA PRZY PODZIALE NA ELEMENTY METODĄ FEG POKAZANE KIERUNKI PATCHA NR2 OPCJA PODZIAŁU PATCHA NA ELEMENTY METODĄ FEG WYBÓR RODZAJU ELEMENTU WEJŚCIE DO BIBLIOTEKI ELEMETÓW WYBÓR RODZAJU ELEMENTU (MODEL PŁASKI 2D, RODZAJ NKTP 2, MATERIAŁ NR1) 6
OPCJA PODZIAŁU PATCHA NA ELEMENTY METODĄ FEG W KIERUNKACH D1/D2 - LICZBA ELEMENTÓW 6/4, (SPOSÓB ZAZNACZENIA DZIELONEGO PATCHA KURSOR PICK) PODZIELONY PATCH NR2 NA ELEMENTY METODĄ FEG W KIERUNKACH D1/D2 - LICZBA ELEMENTÓW 6/4, PODZIAŁ PATCHA NR1 NA ELEMENTY METODĄ FEG W KIERUNKACH D1/D2 - LICZBA ELEMENTÓW 4/4 (MATERIAŁ NR2) PODZIAŁ PATCHA NR1 NA ELEMENTY METODĄ FEG W KIERUNKACH D1/D2 - LICZBA ELEMENTÓW 4/4 (MATERIAŁ NR2 DOLNY PRAWY RÓG) PODZIELONY PATCH NR1 NA ELEMENTY METODĄ FEG W KIERUNKACH D1/D2 - LICZBA ELEMENTÓW 4/4, OPCJA POKAŻ KRAWĘDZIE PATCHA NIEZBĘDNA PRZY PODZIALE NA ELEMENTY METODĄ FAM 7
OPCJA POKAŻ KRAWĘDZIE PATCHA NIEZBĘDNA PRZY PODZIALE NA ELEMENTY METODĄ FAM POKAZANE KRAWĘDZIE PATCHA NR3 (1-PRAWY BOK, 2 DÓŁ, 3 LEWY BOK, 4- GÓRA) OPCJA PODZIAŁU PATCHA NA ELEMENTY METODĄ FAM WYBÓR RODZAJU ELEMENTU (MODEL PŁASKI 2D, RODZAJ NKTP 2, MATERIAŁ NR3) PODZIAŁU PATCHA NA ELEMENTY METODĄ FAM (KRAWĘDZIE E1/E2/E3/E4 LICZBA ELEMENTÓW NA ODPOWIEDNICH KRAWĘDZIACH 6/4/5/7 PODZIELONY PATCH NR3 NA ELEMENTY METODĄ FAM NA KRAWĘDZIACH E1/E2/E3/E4 - LICZBA ELEMENTÓW 6/4/5/7, 8
OPCJA WYŁĄCZANIE ETYKIET (NUMERACJI) ELEMENTÓW OPCJA POKAZYWANIA LINII BRZEGOWYCH MODELU OPCJA POKAZYWANIA LINII BRZEGOWYCH MODELU EFEKT OPCJI POKAŻ LINE BRZEGOWE MODELU (LINIE WEWNĄTRZ MODELU WSKAZUJĄ NA BŁĄD, KTÓRY TRZEBA WYELIMINOWAĆ OPCJĄ ZSZYWANIA WĘZŁÓW - MERGE NODES) OPCJA ZSZYWANIA WĘZŁÓW (MERGE NODES) OPCJA ZSZYWANIA WĘZŁÓW (MERGE NODES). PROMIEŃ ZSZYWANIA 0.001, METODA WSZYSTKIE (ALL) 9
OPCJA ZSZYWANIA WĘZŁÓW (MERGE NODES). PROMIEŃ ZSZYWANIA 0.001, METODA WSZYSTKIE (ALL) LINIE BRZEGOWE MODELU PO ZSZYWANIU WĘZŁÓW (CZARNE PUNKTY OZNACZAJĄ MIEJSCA ZSZYCIA) EFEKT OPCJI WYŁĄCZ LINIE BRZEGOWE MODELU OPCJA WŁĄCZ ZAMALOWYWANIE GRUP MATERIAŁOWYCH W MODELU EFEKT DZIAŁANIA OPCJI WŁĄCZ ZAMALOWYWANIE GRUP MATERIAŁOWYCH W MODELU OPCJA WPROWADZANIA STAŁYCH MATERIAŁOWYCH POSZCZEGÓLNYCH GRUP MATERIAŁOWYCH W MODELU 10
POSZCZEGÓLNYCH GRUP MATERIAŁOWYCH W MODELU MAT. NR1 PRZEWODNOŚĆ CIEPLNA (KXX,KYY,KZZ) CIEPŁO WŁAŚCIWE (SPECFIC HEAT) I GĘSTOŚĆ MATERIAŁU (MASS DENSITY) SĄ NIEZBĘDNE W NIEUSTALONYCH STANACH TERMICZNYCH OPCJA ZAZNACZANIA ZMIENNOŚCI W FUNKCJI TEMPERATURY WARTOŚCI PRZEWODNOŚCI CIEPLNEJ OPCJA WPROWADZANIA ZMIENNOŚCI W FUNKCJI TEMPERATURY WARTOŚCI PRZEWODNOŚCI CIEPLNEJ OPCJA WPROWADZANIA ZMIENNOŚCI W FUNKCJI TEMPERATURY WARTOŚCI PRZEWODNOŚCI CIEPLNEJ OPCJA WPROWADZANIA ZMIENNOŚCI W FUNKCJI TEMPERATURY WARTOŚCI PRZEWODNOŚCI CIEPLNEJ OPCJA WPROWADZANIA STAŁYCH MATERIAŁOWYCH POSZCZEGÓLNYCH GRUP MATERIAŁOWYCH W MODELU MAT. NR2 (GÓRNY PRAWY RÓG) 11
OPCJA WPROWADZANIA STAŁYCH MATERIAŁOWYCH POSZCZEGÓLNYCH GRUP MATERIAŁOWYCH W MODELU MAT. NR3 (GÓRNY PRAWY RÓG) OPCJA WPROWADZANIA WARUNKU BRZEGOWEGO I-GO RODZAJU (WARTOŚĆ TEMPERATUR W WĘZŁACH) OPCJA WPROWADZANIA WARUNKU BRZEGOWEGO I-GO RODZAJU (WARTOŚĆ TEMPERATUR W WĘZŁACH T=100) OPCJA WPROWADZANIA WARUNKU BRZEGOWEGO (B.C.) I-GO RODZAJU (SPOSÓB ZAZNACZANIA WĘZŁÓW BOX CORNER, FUNKCJA ZMIENNOŚCI (B.C.) W CZASIE MA NUMER 1 ) OPCJA WPROWADZANIA WARUNKU BRZEGOWEGO (B.C.) I-GO RODZAJU (ZAZNACZANIE WĘZŁÓW BOX CORNEREM) WPROWADZONE WARUNKI BRZEGOWE (B.C.) I-GO RODZAJU (ŻÓŁTE KWADRATY UMIEJSCOWIENIE B.C.) 12
OPCJA WPROWDZANIA ZMIENNOŚCI W CZASIE WARTOŚCI WARUNKU BRZEGOWEGO (TEMPERATURY W WĘZŁACH) WPROWDZANIE ZMIENNOŚCI W CZASIE WARTOŚCI WARUNKU BRZEGOWEGO (NUMER FUNKCJI - 2) WPROWDZANIE ZMIENNOŚCI W CZASIE WARTOŚCI WARUNKU BRZEGOWEGO (LICZBA PRZEDZIAŁÓW - 7) WPROWADZANIE WARUNKÓW BRZEGOWYCH (B.C.) I-GO RODZAJU WPROWADZONE WARUNKI BRZEGOWE (B.C.) I-GO RODZAJU (ŻÓŁTE KWADRATY UMIEJSCOWIENIE B.C.) OPCJA WPROWADZANIA WARUNKU BRZEGOWEGO I-GO RODZAJU (WYDAJNOŚĆ ŻRÓDŁA CIEPŁA W ELEMENTACH) 13
WPROWADZANIE WARUNKU BRZEGOWEGO I-GO RODZAJU (WYDAJNOŚĆ ŻRÓDŁA CIEPŁA W ELEMENCIE 12450 W/m^3) WPROWADZONY WARUNEK BRZEGOWEGO I-GO RODZAJU (NIEBIESKA LITERA H POKAZUJE ELEMENT ZE ŹRÓDŁEM CIEPŁA) OPCJA WPROWADZANIA WARUNKU BRZEGOWEGO III-GO RODZAJU (KONWEKCYJNA WYMIANA CIEPŁA Z OTOCZENIEM) OPCJA POKAŻ POWIERZCHIE (FACE) ELEMENTU NIEZBĘDNA PRZY WPROWADZANIU WARUNKU BRZEGOWEGO II i III-GO RODZAJU WYSZUKIWANIE POWIERZCHNI (FACE) ELEMENTU (NIEZBĘDNE PRZY WPROWADZANIU WARUNKU BRZEGOWEGO II i III-GO RODZAJU) EFEKT WYSZUKIWANIA POWIERZCHNI (FACE) ELEMENTU (NIEBIESKIE STRZAŁKI WSKAZUJĄ UMIEJSCOWIENIE NR POWIERZCHNI DOLNA KRAWĘDŹ NR1, PRAWY BOK NR2, GÓRA NR3, LEWY BOK NR4) 14
WPROWADZANIE WARUNKU BRZEGOWEGO III-GO RODZAJU (KONWEKCYJNA WYMIANA CIEPŁA Z OTOCZENIEM h=16.6 W/(m^2*deg), TEMP. OTOCZENIA T=3.2, FACE NR1 ) WPROWADZANIE WARUNKU BRZEGOWEGO III-GO RODZAJU (MIEJSCE WPROWADZENIA OZNACZONE BOX KORNEREM) EFEKT WPROWADZENIA WARUNKU BRZEGOWEGO III-GO RODZAJU (MIEJSCA WPROWADZENIA OZNACZONE NIEBIESKIMI STRZAŁKAMI) OPCJA WPROWADZANIA WARUNKU BRZEGOWEGO III-GO RODZAJU (RADIACYJNA WYMIANA CIEPŁA Z OTOCZENIEM) WPROWADZANIE WARUNKU BRZEGOWEGO III-GO RODZAJU (RADIACYJNA WYMIANA CIEPŁA Z OTOCZENIEM, WSP. EMISYJNOŚCI 0.47, TEMP. OTOCZENIA 15.5, FACE NR 3) EFEKT WPROWADZENIA WARUNKU BRZEGOWEGO III-GO RODZAJU (MIEJSCA WPROWADZENIA OZNACZONE CZERWONYMI STRZAŁKAMI) 15
OPCJA WPROWADZANIA WARUNKU BRZEGOWEGO II-GO RODZAJU (STRUMIEŃ CIEPLNY ) WPROWADZANIE WARUNKU BRZEGOWEGO II-GO RODZAJU (WARTOŚĆ STRUMIENIA CIEPLNEGO 23 W/m^2, FACE NR4 ) WPROWADZENIE WARUNKU BRZEGOWEGO III-GO RODZAJU (MIEJSCA WPROWADZENIA OZNACZONE LINIĄ ) EFEKT WPROWADZENIA WARUNKU BRZEGOWEGO III-GO RODZAJU (MIEJSCA WPROWADZENIA OZNACZONE GRANATOWYMI STRZAŁKAMI) WPROWADZANIE WARUNKU BRZEGOWEGO II-GO RODZAJU (WARTOŚĆ STRUMIENIA CIEPLNEGO 15.5 W/m^2, FACE NR3 ) EFEKT WPROWADZENIA WARUNKU BRZEGOWEGO III-GO RODZAJU (MIEJSCA WPROWADZENIA OZNACZONE GRANATOWYMI STRZAŁKAMI) 16
OPCJA WPROWADZANIA PARAMETRÓW KOTROLUJĄCO- STERUJĄCYCH PROCESEM SYMULACJI (FLUID CONTROL) KARTA WPROWADZANIA PARAMETRÓW KOTROLUJĄCO- STERUJĄCYCH PROCESEM SYMULACJI (FLUID CONTROL) OPCJA WPROWADZANIA PARAMETRÓW KOTROLUJĄCO- STERUJĄCYCH PROCESEM SYMULACJI EXECUTIVE (NAZWA ZBIORU- S-MOD, SAVE FILE 26, 27, STEADY STATE) OPCJA ZAPISYWANIA ZBIORÓW OPCJA ZAPISYWANIA ZBIORU Z ROZSZERZENIEM *.DBS OPCJA ZAPISYWANIA ZBIORU Z ROZSZERZENIEM *.NIS (UŻYWANEGO DO OBLICZEŃ W MODULE PROCESSINGU (np. HEAT)) 17
PROCESSING PASEK Z MODUŁAMI OBLICZENIOWYMI (ZAZNACZONY MODUŁ HEAT) PROCESSING KOLEJNE ETAPY URUCHAMIANIA PROCEDURY OBLICZENIOWEJ W MODULE HEAT PROCESSING KOLEJNE ETAPY URUCHAMIANIA PROCEDURY OBLICZENIOWEJ W MODULE HEAT PROCESSING KOLEJNE ETAPY URUCHAMIANIA PROCEDURY OBLICZENIOWEJ W MODULE HEAT PROCESSING ZAKOŃCZONA POMYŚLNIE PROCEDURA OBLICZENIOWA W MODULE HEAT POSTPROCESSING WCZYTYWANIE ZBIORU Z ROZSZERZENIEM *.DAT 18
POSTPROCESSING WCZYTYWANIE ZBIORU S-MOD26.DAT.DAT POSTPROCESSING WIDOK MODELU PO WCZYTANIU ZBIORU S-MOD26.DAT POSTPROCESSING OPCJA WIZUALIZACJI UZYSKANYCH WYNIKÓW POSTPROCESSING OPCJA WIZUALIZACJI UZYSKANYCH WYNIKÓW WYBÓR ROZKŁADU POLA TEMPERATURY POSTPROCESSING WIZUALIZACJA UZYSKANYCH WYNIKÓW ROZKŁAD POLA TEMPERATURY 19