Перейти к публикации

[Help] Моделирование воздушных потоков в помещении


Рекомендованные сообщения

Здравствуйте, уважаемые специалисты. Перед о мной стоит

Задача: построение модели движения воздушных потоков приточной и вытяжной вентиляции, чтобы показать на защите диплома какой я умный.

Проблемы: не понимаю,

1. как задать параметры микроклимата в помещении (например, температуру внутреннего воздуха);

2. параметры приточного и удаляемого воздуха (температуру, скорость на выходе из приточной решетки);

3. нужно ли рисовать дверь в помещении или можно обойтись без неё;

 

Вот, что у меня получилось. Я построил 3д модель помещения с тремя шестью отверстиями в потолке, которые выступают в качестве воздухораспределительных решеток (три приточных и три вытяжных).

С помощью условия "Вентилятор" задал на каждой решётке входные и вытяжные вентиляторы и привязал к ним траекторию потока. Получилось красиво (приложил рисунок), но отличается от реальной картины и мои исходные данные не применены.

0b4caaa4aa241e977c3e784b16660fb7-full.jp

Исходные данные:

Расход воздуха по 5400 куб.м в час (по 1800 куб.м в час на три приточные решетки),

Температура приточного воздуха +11 градусов,

Температура удаляемого воздуха +19 градусов,

Температура внутреннего воздуха +16 градусов.

 

Господа, прошу помочь студенту с этим непростым для меня делом или направить на истинный путь. Прикрепляю проект

Project.SLDPRT

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


3 часа назад, yura_kh сказал:

1. как задать параметры микроклимата в помещении (например, температуру внутреннего воздуха);

 

Собственно говоря, они должны получиться из условий эксплуатации помещения : ) это же будет какая то равновесная величина.

3 часа назад, yura_kh сказал:

2. параметры приточного и удаляемого воздуха (температуру, скорость на выходе из приточной решетки);

Параметры приточного воздуха задать можно, удаляемый будет иметь какие то свои параметры. см выше.

 

3 часа назад, yura_kh сказал:

3. нужно ли рисовать дверь в помещении или можно обойтись без неё;

 

Если она не влияет на газодинамику помещения, то наверное можно без нее обойтись (условно закрыта)

3 часа назад, yura_kh сказал:

"Вентилятор"

Лучше просто параметры расхода указать.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
8 часов назад, MotorManiac сказал:

 

Собственно говоря, они должны получиться из условий эксплуатации помещения : ) это же будет какая то равновесная величина.

Параметры приточного воздуха задать можно, удаляемый будет иметь какие то свои параметры. см выше.

 

Если она не влияет на газодинамику помещения, то наверное можно без нее обойтись (условно закрыта)

Лучше просто параметры расхода указать.

Спасибо за советы. Сделал как вы посоветовали, задал граничные условия вместо вентилятора: объёмный расход на входе приточных решеток и объемный расход на выходе из приточных решеток, а также задал граничное условие давления окружающей среды (в качестве плоскостей выбрал стены, пол и потолок). Только теперь модель воздухораспредления на притоке стала выглядит уж слишком примитивно, она направлена перпендикулярно вниз (приложил скрин).

 

1) Можно ли на приточных решетках сделать более детализированной? По идеи воздух же приточный воздух должен отталкивать от стен, потока и пола, а не просто перпендикулярно вниз двигаться...

2) Правильно ли я задал плоскости для граничного условия давления окружающей среды? Стены, пол и потолок.d540245a451924ec90a9a6d56b96fcc6-full.jp

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
4 часа назад, yura_kh сказал:

Можно ли на приточных решетках сделать более детализированной?

Можно. У вас скорее всего сетка недостаточно мелкая. Поработайте с ее настройками

 

4 часа назад, yura_kh сказал:

Правильно ли я задал плоскости для граничного условия давления окружающей среды? Стены, пол и потолок.

Залейте модельку в 18 солиде, я посмотрю.  или картинку более четкую.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, MotorManiac сказал:

Можно. У вас скорее всего сетка недостаточно мелкая. Поработайте с ее настройками

 

Залейте модельку в 18 солиде, я посмотрю.  или картинку более четкую.

МоторМаньяк, не получилось сохранить в 18 солиде((

Прикладываю скрин. Кажется, я получил желаемый результат.

Я задал граничные условия на приточной решётке - скорость на входе и давление окружающей среды на вытяжной. И получилась более реалистичная картинка (приложил скрин). Из приточной решетки воздух с температурой 11 градусов опускается в нижнюю зону, нагревается и подсасывается в верхней зоне вытяжной решеткой!

1. Как думаете, похоже на правду?

На приточной решётке я задал термодинамические параметры температуру 11 градусов и давление 101325 Pa и на вытяжной решетке давление такое же 101325 Pa и температуру 18 градусов.

2. На анимации видно, что воздух удаляется с температурой максимум 13 градусов, а не 18. Почему? (приложил картинку)

3. Правильно ли я указал давление окружающей среды на вытяжке и притоке. Если нет, то какое нужно указать?

4. Как солид понимает, на сколько нагревается воздух в процессе циркуляции?

 

 

skorost.jpg

temperatura.jpg

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
30 минут назад, yura_kh сказал:

Правильно ли я указал давление окружающей среды на вытяжке и притоке. Если нет, то какое нужно указать?

Я думаю правильно, вы же считаете при н.у.

 

30 минут назад, yura_kh сказал:

Как солид понимает, на сколько нагревается воздух в процессе циркуляции?

Теплообмен рассчитывается

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

юра, напиши подробно условие задачи, только очень подробно и с эскизом, пожалуйста. прикрепи модель в формате STEP, IGES, PARASOLID, SOLID WORKS, CATIA, STL  или в каком-либо другом CAD формате и мы сделаем тебя очень умным. совершенно бесплатно :)

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 часа назад, an_rushin сказал:

юра, напиши подробно условие задачи, только очень подробно и с эскизом, пожалуйста. прикрепи модель в формате STEP, IGES, PARASOLID, SOLID WORKS, CATIA, STL  или в каком-либо другом CAD формате и мы сделаем тебя очень умным. совершенно бесплатно :)

 

Мой спаситель снизошёл с небес! Огромное спасибо за отклик.

Условие задачи:

Объектом исследования является зрительный зал кинотеатра на 135 посадочных мест.

Для обеспечения требуемых санитарно-гигиенических параметров воздуха, в соответствии
с действующими нормативными документами, предусматривается устройство систем приточной и
вытяжной вентиляции с механическим побуждением. воздух подается и удаляется из верхней зоны регулируемыми воздухораспределителями ти-
па ПРР размером 450х450 мм (в моей модели это просто сквозные отверстия 450х450 мм).

Высота помещения 3,95 метра, длина 17,8 метров, ширина 8,7 метров.

Параметры микроклимата в холодный период года:

Объемный расход воздуха составляет 5400 куб.м/в час;

Скорость воздуха в решетках 2-3 м/c;

Приточных воздух подаётся в рабочую зону с температурой +11 градусов;

Температура внутреннего воздуха в помещении +16 градусов;

Температура удаляемого воздуха +18,5 градусов.

Явные теплопоступления от зрителей составляют 14378 Вт

Полные теплопоступления от зрителей составляют 19584 Вт

 

Задачи:

1. Моделирование распределения скорости воздушных потоков в зрительном зале. (прикрепил картинку с примером)

2. Моделирование распределения температуры воздушных потоков в зрительном зале.

3 (в идеале) Разместить людей в зрительном зале с креслами (сейчас над этим работаю, второй день изучаю солид) и смоделировать теплопоступления от людей и влияние его на температуру воздуха в помещении.

 

Если чего-то не хватает, скажите, пожалуйста. Сохранил модель во всех форматах, которых смог.

 

 

Эскиз1 (вентиляция).jpg

Эскиз2 (зрители).jpg

model catia.cgr

MODEL STEP A214.STEP

MODEL STEP AP203.STEP

MODEL STL.STL

Картинка с примером моделирования распределения скорости воздушных потоков.

пример.jpg

Картинки с тем, что у меня получилось с моей моделью.temperatura.thumb.jpg.4fb248e6068dc66e9116ba06945c9e3b.jpgskorost.thumb.jpg.60575c4f1c1e2d9644fc9dc2b3f2e755.jpg

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
12 часа назад, yura_kh сказал:

объёмный расход на входе приточных решеток и объемный расход на выходе из приточных решеток

Вот так делать крайне не рекомендуется. Задаем на входе расход а на выходе атмосферное давление или наоборот давление на входе и расход на выходе.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Только что, karachun сказал:

Вот так делать крайне не рекомендуется. Задаем на входе расход а на выходе атмосферное давление или наоборот давление на входе и расход на выходе.

Вы абсолютно правы! Пришлось доходить до этого самому, но это того стоило.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@yura_kh Логика подсказывает что расход на выходе должен быть равен расходу на входе, но из-за ошибок округления пара процентов расхода может потереться или наоборот возникнуть из ниоткуда. При жестко заданных расходах, мат модели от такого несовпадения может поплохеть. Кроме того, такое ГУ не дает никаких данных о давлении.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

 

2 минуты назад, karachun сказал:

расход на выходе должен быть равен расходу на входе,

 

Это если только кг в секунду.

 

1 час назад, yura_kh сказал:

Объемный расход воздуха составляет 5400 куб.м/в час;

 

1 час назад, yura_kh сказал:

Полные теплопоступления от зрителей составляют 19584 Вт

 

Собственно моделируйте теплообмен, что бы получить

1 час назад, yura_kh сказал:

Температура внутреннего воздуха в помещении +16 градусов;

Температура удаляемого воздуха +18,5 градусов.

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

вот, что получается в стационарной (?!?!?) постановке. вообще-то, задача строго нестационарна, но в первом приближение вытерпим и это :)
что-то в условии явно не хватает. люди "холодноваты", но дело такое, расстояния между креслами, ко всему и леденящий кровь сериал, что вероятно :) тем не менее, чего-то не хватает -> средняя температура выше на один градус.

 

temperature.thumb.JPG.e28be8a35d72a1f9cff6b4b4e65f12f9.JPG

 

velocity.thumb.JPG.34037a1be7d0093d991db6ba78266a5d.JPG

Изменено пользователем an_rushin
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 минуты назад, an_rushin сказал:

вообще-то, задача строго нестационарна

А почему она должна быть нестационарной. Вполне себе стационарный режим по-моему

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@an_rushin Так свободна конвекция тоже может быть установившимся процессом. Люди вырабатывают тепло а вентиляция его забирает.

1 час назад, an_rushin сказал:

люди "холодноваты"

Ну там люди равномерно распределены по объему параллелепипеда, так что все похоже на правду - это средняя температура людей, кресел, воздуха.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

вот думаю о типовой двухмерной задаче, где теплый пол и холодный потолок и она стационарно не решается, не сходится.

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@an_rushin Но ведь это же один из классических бенчмарков и он таки steady-state.

presentationtms2015ver6-9-638.jpg?cb=146

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

хм... я немного другое ввиду имел, горячая и холодная стороны, гравитация и образование круговых завихрений

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




×
×
  • Создать...