Электро-проводимость и нагрев.

[Gor 0]

Здравствуйте.

Подскажите направление поиска в решении следующей задачи.

Необходимо подобрать геометрию деталей крепежной арматуры, являющейся частью электрической цепи, и оптимизировать решение по критерию массы при обеспечении допустимого коэффициента дефектности по сопротивлению (отношение сопротивления изделия к сопротивлению провода на той же длине), и допустимого нагрева.

В настоящий момент изменения проверяются испытаниями на стенде и для любого изменения это слишком дорого, говорить об оптимизации не приходится.

 

В моем понимании процесс моделирования должен воспроизводить следующие явления:

 

1. Расчет картинки токов по объему детали при приложении напряжения в месте контакта с проводами (а используются как многопроволочные, так и сплошные). Тут мы должны выявить не нагруженные током области деталей.

2. Расчет общего сопротивления детали / сборки.

3. Расчет тепловыделения по объему детали (мне кажется, что это будет картинка, пропорциональная п.1).

4. Расчет теплового рассеивания при наличии / отсутствии движения воздуха. И тут мы должны увидеть наиболее перегретые поверхности деталей, а также среднюю температуру нагрева детали / сборки.

 

Вопросы такие:

- существуют ли решения, проводящие комплексное моделирование указанных явлений в одном процессе, или набор пакетов, рассчитывающих последовательно явления одно за другим?

- возможно ли моделировать как постоянный, так и переменный ток.

Важное замечание. Не очень волнует точность расчетов, т.к. конечный результат оптимизации все равно будет проверятся на стенде, важно увидеть области возможного облегчения или развития деталей.

 

[soklakov 1 475]

Мы рассматривали два варианта (Расчеты были для ABB):

Maxwell+Fluent

и

CFX.

 

У CFX есть своя электромагнитная решалка, поэтому расчет можно проводить связанный (зависимость электропроводности от температуры), но только постоянный ток.

Mawell считает переменный ток без труда, передает омические потери в Fluent и айда охлаждать.

 

Но в нашем случае было крайне важно корректно разрешить охлаждение, там свои  заморочки с физикой.

Если охлаждение можно задать аналитической конвекцией (а это можно при достаточном количестве экспериментов, коих есть у Вас), то можно использовать Maxwell+Mechanical. Тогда нет CFD, зато быстрее все.

[a_schelyaev 366]

Если нет CFD то какой смысл тратить деньги на Ансис, если аналогичный инструментарий есть в продуктах Elcut?

А вообще автору предложение:

Мы в FlowVision реализовали модуль Электрогидродинамики и чисто технически я вижу, что мы можем эту задачу смоделировать в одном флаконе - и электрическую часть и Джоулево тепло и конвективное охлаждение.

Нам интересно эту задачу смоделировать в FlowVision. Бесплатно, т.е. даром.

:)

Если интересно, то выходите на меня через личку - обсудим что да как.

[soklakov 1 475]

Если нет CFD то какой смысл тратить деньги на Ансис, если аналогичный инструментарий есть в продуктах Elcut?

Спорить не буду, товарищ с "силовых машин" ругался на Elcut. Может он и не в курсе, что там уже далеко все впереди.

Учет вихревых токов по теплу прирост в полтора раза давал. Если Elcut могёт, то наверное вопросов нет.

[Fedor 1 597]

http://www.ansys.com/Products/Simulation+Technology/Electromagnetics     кто - нибудь в курсе что это такое ? Если не сложно  напишите в личку, нужна консультация ....

[soklakov 1 475]

что это такое ?

Ваша ссылка введет на довольно общую описательную страничку. Может проще начать с вопроса "что надо?"?

[Fedor 1 597]

Electromagnetic Simulation Software есть конкретный продукт. Около 5 гигов. Вот и интересуюсь работал ли кто с ним :)

[soklakov 1 475]

Это не конкретный продукт. Это вся пачка электромагнитных пакетов, собранных в один дистрибутив. Просто раньше их по отдельности приходилось ставить.

[Fedor 1 597]

Если я правильно понял "не конкретный продукт", без самого Ansys они не работают это просто сервисные примочки  ?  Что-то вроде СivilFEM   http://www.civilfem.ru/   или они могут работать автономно без Ansys ?   

[soklakov 1 475]

Работают. Это самостоятельные модули. Например, Maxwell и HFSS (ну и пачка экземпляров поменьше).

В 2008-м Ansys купил Ansoft. Вот большая часть комплекта Electromagnetics (если не вся) - это продукция Ansoft.

Для их работы необязательно наличие Ansys Mechanical, Ansys CFD и т.д.

 

А вот CivilFEM это да, просто препроцессор к Ansys Mechanical.