Создание подпрограммы для электронагрева

[wapserf 0]

Всем здравствуйте! Имеется печь сопротивления, требуется написать подпрограмму для цикличного управления нагревом. На нагревательных элементах задается источник энергии через subdomain при помощи energy source. Нагрев идет с начальной температуры 24 С, необходимо, чтобы при достижении температуры нагревателей 950 С происходило отключение источника энергии, а после снижения температуры до 900 С источник энергии включался вновь. И так множество циклов подряд. Просмотрев хелп нашел, что при написании программы в expression воспользоваться связкой операторов if и then нет возможности, вариант использования функции step, по моему, не совсем подходит для данной задачи. Буду благодарен вашим советам.

[kristeen 355]

В CFX для этого предлагается использовать пользовательскую функцию на фортране. Очень похожий пример есть в хелпе в туторале 19. Air Conditioning Simulation.

Единственное что, код для пользовательской функции, идущей с туториалом, не работает в многопроцессорном режиме. А когда я попробовал адаптировать его под свою задачу, работал через раз -- это было особенно удивительно. Таки нужно разбираться с фортраном под cfx.

В других кодах бывают специальные инструменты для задания такого рода контроллеров. Чаще всего называются thermal controller. В SW Simulation такое есть

 

У меня почти такая же задача, как у Вас. Только я пока не ограничен во времени на ее решение. Так что будем держать связь)

[BadArtem 9]

Коллеги, наверное не совсем по Вашей теме, но вдруг поможет. Смотрите файлик Time operations in CFX.

С уважением, Артём

 

Time operations in CFX.doc

[dronm 26]

Неужели реализация тригера это такая проблема ? дополнительная переменная отображающая состояние тригера - условие по температуре, условие по состоянию тригера и при выполнению условий менять состояние тригера.

[kristeen 355]

при выполнению условий менять состояние тригера

Для этого триггер должен знать, какое у него было состояние во время предыдущей итерации. Как это реализовать через CCL?

[dronm 26]

начальное температурное состояние скажем 800 градусов, начальное состояение тригера 0. выключение мощности происходит при температуре выше 900 и состоянием тригера равным 0, включение при температуре больше 850 и состоянием тригера равным 1. Выключили мощность, переменной тригера присвоили 1, включили, переменной тригера присвоили 0. По сути нужно реализовать добавочно 4 условия - поддержание неизменного значения переменной тригера в диапазоне 850-900 градусов и два условия изменения состояния переменной тригера за пределом диапазона 850-900 градусов

[kristeen 355]

Тогда переменная триггера должна быть не expression, а variable.. Т.к. все экспершены считаются на одной итерации.

Посмотрел doc от @BadArtem'a -- попробую сделать.

[wapserf 0]

Начал делать по примеру Time operations in CFX. Создал Additional Variables:

LIBRARY:

&replace ADDITIONAL VARIABLE: energy

Option = Definition

Tensor Type = SCALAR

Units = [W m^-3]

Update Loop = TRANS_LOOP

Variable Type = Unspecified

END

END

 

Во вкладке домена Solid models появился пункт energy, с опцией Algebraric equation, для введения заданной переменной.

В Expressions задал переменные:

Tmax = 950 [C]

Tmin = 800 [C]

Heat = 12286219 [W m^-3]

Heat off =  0 [W m^-3]

 

Пока что пытаюсь разобраться, как задать условия для включения и выключения.

[wapserf 0]

По идее тут должна быть конструкция вида:

 

if areaAve(Temperature)@Trub > Tmax

then energy = Heat off

 

if areaAve(Temperature)@Trub < Tmin

then energy = Heat

 

Вот только как это сделать в CCL.

Изменено 1 декабря 2014 пользователем wapserf

[kristeen 355]

Через функкию step. Посмотрите, что она делает. Может еще понадобиться округление, т.к. step (0) = 0.5, вроде как.

Не нужно heat и heat off. Будет чтотт вроде:

 

Heat = if( areaAve(Temperature)@Trub < Tmin, 1000 [W m^-2], 0 [W m^-2] )

[wapserf 0]

Через функцию step. 

Сделал функцию вида if (volumeAve(Temperature)@Trub < Tmin, 12286219 [W m^-3], 0 [W m^-3]). Все получилось, включение и выключение срабатывает. Далее планирую добавить дополнительное условие включения и выключения в зависимости от температуры расплавленного металла (требуемый диапазон значений температур в расплаве от 700 до 750 С) Для этого, как я понимаю, уже придется использовать step?

[kristeen 355]

Посмотрел doc от BadArtem'a -- попробую сделать.

Прошла куча времени и мне тоже понадобилось термостатирование в CFX..

И.. тадаам!!

Все работает через CEL. Огромное спасибо @dronm, @BadArtem и edr.no ))

 

Как-нибудь позже выложу причесанный пример. Пока вот графики похвастаться:

[kristeen 355]

Итак, пример.. который раньше так хотелось найти на cfd-online или eng-tips, но пришлось делать самому)

Стальной брусок квадратного сечения нагреваем с одного торца. На других гранях стоит несколько нереалистичный коэф. конвекции 45 W/m2*K. T окруж. среды = 20 С.
Нужно, включая/выключая нагрев, в точке , находящейся на 50 мм от нагреваемой стороны, получить температуру, заданную графиком:
 

 
В итоге получаем такое (синий график):
 

Сделано по методике, которую расписал @dronm. Особенность: созданную дополнительную переменную PosTrig (типа trigger position) нужно инициализировать, а то из-за рекурсивных ссылок она ссылается сама на себя. Поэтому сделано две конфигурации, первая считает первую минуту расчета и инициализирует значение для этой переменной.
 
В архиве ccl, сетка и layout для CFX-Solver manager для удобства просмотров мониторов во время расчета.
Можно сразу запускать)

CFX thermal stat.rar