Нестационарный теплообмен

[samson 0]

Здравствуйте, уважаемые участники!

У меня есть задача (для диссертации): рассчитать нестационарную задачу теплопроводности (геометрию прикладываю) и определить, за какое время в определенной точке температура поднимется до заданной.

Вроде бы разобрался во всем, отработал на примерах и все такое, но не могу собрать нормально в кучу полученную информацию.

Ниже приведена программа моего расчета.

Вопросы по ней:

1. Когда я делаю вывод Nodal Solution (TEMP), на эпюре вокруг области, где задан источник теплоты выводится серая область, и такого цвета на шкале нет. что это? Какое-то ограничение на предельно выводимую температуру? Откуда оно берется, если я его не устанавливал?

2. При заданной в программе величине источника теплоты HGEN максимальная температура (по рисуемой картинке) выход около 60 С, но если же увеличить значение HGEN всего на порядок, расчет вываливается с сообщением о превышении предела температуры (что-то около 1е6 градусов!!). Это наводит на мысль о том, что внутри "серой" области на самом деле распределение температуры совсем другое, потому что в противном случае все это противоречит здравому смыслу. Собственно вопрос: в каких единицах задается HGEN для объема, если сделано /units, MKS? По логике это должно быть Вт/м3. А в чем тогда будет измеряться HGEN, заданный для площади, прямой и точки (Ansys это позволяет судя по GUI)?

<noindex></noindex>

finish

/clear, START

/units, MKS			! Выбор системы МКС (m, kg, s, °C)

/filname,'rail_th',on		! Имя задачи (ключ ON начинает все файлы журналов и результатов заново) 

/prep7





!!!!!

! Читаем свойства материалов

!!!!!



! Текстолит



MPTEMP

MPTEMP,1,0,

MPDATA,DENS,1,1,1500,	! Плотность, кг/м3

MPTEMP

MPTEMP,1,0,

MPDATA,KXX,1,1,0.3,	! Теплопроводность, Вт/(м*C)

MPTEMP

MPTEMP,1,0,

MPDATA,C,1,1,1000,	! Теплоемкость, Дж/(кг*C)



! Нержавеющая сталь (усредненно)



MPTEMP

MPTEMP,1,0,

MPDATA,DENS,2,1,7900,

MPTEMP

MPTEMP,1,0,

MPDATA,KXX,2,1,29,

MPTEMP

MPTEMP,1,0,

MPDATA,C,2,1,530,



MPTEMP

MPTEMP,1,0,

MPDATA,DENS,3,1,0.1200000E+01,

MPTEMP

MPTEMP,1,0.0000000E+00,

MPDATA,KXX,3,1,0.2500000E-01,

MPTEMP

MPTEMP,1,0.0000000E+00,

MPDATA,C,3,1,0.9000000E+03,





!!!!!

! Выбираем типы элементов

!!!!!



et,1,SOLID70			! 3-D 20-Node Thermal Solid

keyopt,1,1,0



et,2,INFIN111			! 3-D Infinite Solid   

keyopt,2,1,3

keyopt,2,2,0

keyopt,2,6,0





!!!!!

! Параметры модели

!!!!!



*set,l1,1.5e-3			! Полутолщина прокладки между рельсами

*set,l2,1e-2			! Толщина рельса

*set,h1,1e-2			! Высота рельса

*set,h2,3e-3			! Высота прокладки над рельсом

*set,l3,3e-2			! Полупротяженность отрезка системы в пространстве (по оси z)

*set,h3,1.5e-3			! Высота "столба" разряда с иголки

*set,r1,1e-3			! Радиус "катодного пятна"

*set,air_x,(l1+l2)*5		! Протяженность воздуха перед "бесконечностью" во все стороны

*set,air_y,(h1+h2)*5		! Протяженность воздуха перед "бесконечностью" во все стороны

*set,air_z,l3*5			! Протяженность воздуха перед "бесконечностью" во все стороны

*set,inf_x,1.1*air_x		! Протяженность бесконечности по X

*set,inf_y,1.1*air_y		! Протяженность бесконечности по Y

*set,inf_z,1.1*air_z		! Протяженность бесконечности по Z



 

!!!!!

! Задаем геометрию (3D)

!!!!!



blc4,0,0,inf_x,inf_y,inf_z	! Бесконечность

wpoffset,0,0,(inf_z-air_z)/2

blc4,0,0,air_x,air_y,air_z	! Окружающий воздух

wpoffset,0,0,-(inf_z-air_z)/2+(inf_z/2-l3/2)

blc4,0,0,l1,h1+h2,l3		! Прокладка между рельсами

blc4,l1,0,l2,h1,l3		! Рельс



! Область разряда

! Описана полусферой с радиусом r1



wpoffs,l1+l2/2,h1,l3/2		! Сдвигаем рабочую плоскость на поверхность рельса

wprota,0,0,90			! Поворачиваем рабочие оси так, чтобы полусфера рисовалась там, где нужно

sphere,r1,0,0,180		! Рисуем полусферу

wprota,0,0,-90			! Возвращаем положение рабочей плоскости

wpoffs,-(l1+l2/2),-h1,0



!!!!!

! Задаем свойства материала по областям

!!!!!



vsel,all

vsbv,1,2,,,KEEP			! 1 - воздух

vsbv,2,3,,,KEEP			! 3 - прокладка

vsbv,1,4,,,KEEP			! 4 - рельс

vsbv,2,5,,,KEEP			! 5 - область разряда

				! 6 - бесконечность



vsel,s,volu,,1

vatt,3,,1			! свойства воздуха

vsel,s,volu,,3

vatt,1,,1			! свойства текстолита

vsel,s,volu,,4

vatt,2,,1			! свойства рельса

vsel,s,volu,,5

vatt,3,,1			! свойства области разряда

vsel,s,volu,,6

vatt,3,,2			! свойства бесконечности



vsel,all

vglue,all





!!!!!

! Сохраняем геометрию в БД

!!!!!



save,,,,model





!!!!!

! Разбиение объемов на КЭ

!!!!!



MSHAPE,1,3D 

MSHKEY,0

vmesh,1

vmesh,2

vmesh,5

vmesh,7



!!!!!

! Прикладываем граничные условия и нагрузки к _геометрии_ (не к сетке)

!!!!!



asel,s,area,,3			! Выделяем плоскость симметрии

asel,a,area,,17

SFA,all,1,HFLUX,0		! Устанавливаем условие симметрии (поток = 0)



asel,s,area,,8			! Выделяем внешние области

asel,a,area,,10

asel,a,area,,12

asel,a,area,,7

asel,a,area,,34

DA,all,TEMP,20			! Устанавливаем на внешних областях

				! постоянную температуру (20 C)



vsel,s,volu,,5			! Устанавливаем тепловыделение в области разряда

BFV,all,HGEN,1e11



!!!!!

! Запускаем решение

!!!!!



finish

/solu

ANTYPE,4

TRNOPT,FULL 

LUMPM,0  

DELTIM,1e-2,0,0 

OUTRES,ERASE

OUTRES,ALL,ALL  

TIME,1e-1

TUNIF,20,

solve



!!!!!

! Выводим решение

!!!!!



finish

/post1

/CPLANE,1 

/TYPE,1,8 

PLNSOL,TEMP,EQV,0,1

/view,1,1,1,1   

/ang,1

/rep,FAST

Изменено 14 января 2012 пользователем samson