Перейти к публикации

Граничные условия для симуляции естественной вентиляции.


Рекомендованные сообщения

Дано. Имеется сборка 7-этажного стояка кухонь.                                     
Сборка состоит из упрощенных 3D-моделей:                                                
подвала(К0), 7 кухонь с вентблоком(К1-К7), теплого чердака(ТЧ).                         
На внешних стенах  имеется по одному проточному отверстию из улицы в помещение.
За счет разности температур на улице и в помещении создаются потоки воздуха 
по траекториям: 
улица->входное проточное отверстие->помещение->                                         
канал-спутник вентблока->сборная шахта вентблока->                                      
теплый чердак->выходное проточное отверстие в атмосферу.                                

   Требуется.  Правильно задать граничные условия на заглушках проточных отверстий   
для максимально правильной симуляции потоков воздуха.                       
 Пример 1.                                                                              
Температура, влажность воздуха:                                                         
на улице -2.3 C, 33%;                                                                   
на кухне 25.2 C, 31%                                                                    
Атмосферное давление на уровне проточного отверстия 4-го этажа - 97900 Pa,              
высота на уровнем моря 161 m.                                                           
   Известно, что при подъеме на каждые 8 м атмосферное давление падает на 100 Pa.       
Следовательно, при подъеме на 1 м атмосферное давление падает на 
100/8=12.5 Pa, соответственно, при уменьшении высоты 1 м - растет на 12.5 Pa.           
Поэтому давление на уровне моря = 97900+161*12.5=99913 Pa.                              
Высота этажа 2.8 м, следовательно, 1 этаж дает 100/8*2.8=35 Pa.                         
Расчетное Атмосферное давление по этажам:                                               
подвал - 99560                                                                          
этаж 1 - 99595                                                                          
этаж 2 - 99630                                                                          
этаж 3 - 99665                                                                          
этаж 4 - 99700                                                                          
этаж 5 – 99735                                                                          
этаж 6 – 99770                                                                          
этаж 7 – 99805                                                                          
чердак — 99840                                                                          
крыша —  99875                                                                          
   Установил ГУ как Давление окружающей среды(ДОС)                                      
(я не уверен, что так будет правильно).                                                 
ДОС К0  99560 Pa (подвал)                                                               
ДОС К1  99595 Pa (кухня 1-го этажа)                                                     
ДОС К2  99630 Pa  ...                                                                   
ДОС К3  99665 Pa  ...                                                                   
ДОС К4  99700 Pa  ...                                                                   
ДОС К5  99735 Pa  ...                                                                   
ДОС К6  99770 Pa  ...                                                                   
ДОС К7  99805 Pa (кухня 7-го этажа)                                                     
ДОС ТЧ1 99840 Pa (Теплый чердак, продуха)                                               
ДОС ТЧ2 99875 Pa (Теплый чердак, выходное отверстие в атмосферу)                   
   Расчет проходит довольно быстро, но результат не соответствует действительности,
что и следовало ожидать.
   Как правильно задавать ГУ в данном конкретном случае?
   Как учесть(задать в ГУ) перепад температур на улице и в помещении? 
       

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


UnPinned posts

условия для конвективного теплообмена надо посмотреть в матфизике... 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
23.12.2022 в 09:51, Fedor сказал:

условия для конвективного теплообмена надо посмотреть в матфизике... 

Вычислил, что при температуре на улице -2.3 C, а в помещении 25.2 C
будет создаваться давление в сторону помещения равное 13 Pa. 
Похоже ли на правду?      
Как это "обнародовать", добавить в ГУ(Граничные Условия)?            
 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@Anatoly55 Здравствуйте! Если воздух принимать как идеальный газ и пользоваться соответствующим уравнением, получается ΔP=P1-P2=rho1*R*T1-rho2*R*T2=1,185(при 25°С)*287,05*(273,15+25,2)-1.293(при 0°С)*287,05*(273,15-2,3) =957,5 Па. По вопросу расчетов в Solid, к сожалению, ничего сказать не могу.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
22.12.2022 в 23:18, Anatoly55 сказал:

Дано. Имеется сборка 7-этажного стояка кухонь.                                     
Сборка состоит из упрощенных 3D-моделей:                                                
подвала(К0), 7 кухонь с вентблоком(К1-К7), теплого чердака(ТЧ).                         
На внешних стенах  имеется по одному проточному отверстию из улицы в помещение.
За счет разности температур на улице и в помещении создаются потоки воздуха 
по траекториям: 
улица->входное проточное отверстие->помещение->                                         
канал-спутник вентблока->сборная шахта вентблока->                                      
теплый чердак->выходное проточное отверстие в атмосферу.                                

   Требуется.  Правильно задать граничные условия на заглушках проточных отверстий   
для максимально правильной симуляции потоков воздуха.                       
 Пример 1.                                                                              
Температура, влажность воздуха:                                                         
на улице -2.3 C, 33%;                                                                   
на кухне 25.2 C, 31%                                                                    
Атмосферное давление на уровне проточного отверстия 4-го этажа - 97900 Pa,              
высота на уровнем моря 161 m.                                                           
   Известно, что при подъеме на каждые 8 м атмосферное давление падает на 100 Pa.       
Следовательно, при подъеме на 1 м атмосферное давление падает на 
100/8=12.5 Pa, соответственно, при уменьшении высоты 1 м - растет на 12.5 Pa.           
Поэтому давление на уровне моря = 97900+161*12.5=99913 Pa.                              
Высота этажа 2.8 м, следовательно, 1 этаж дает 100/8*2.8=35 Pa.                         
Расчетное Атмосферное давление по этажам:                                               
подвал - 99560                                                                          
этаж 1 - 99595                                                                          
этаж 2 - 99630                                                                          
этаж 3 - 99665                                                                          
этаж 4 - 99700                                                                          
этаж 5 – 99735                                                                          
этаж 6 – 99770                                                                          
этаж 7 – 99805                                                                          
чердак — 99840                                                                          
крыша —  99875                                                                          
   Установил ГУ как Давление окружающей среды(ДОС)                                      
(я не уверен, что так будет правильно).                                                 
ДОС К0  99560 Pa (подвал)                                                               
ДОС К1  99595 Pa (кухня 1-го этажа)                                                     
ДОС К2  99630 Pa  ...                                                                   
ДОС К3  99665 Pa  ...                                                                   
ДОС К4  99700 Pa  ...                                                                   
ДОС К5  99735 Pa  ...                                                                   
ДОС К6  99770 Pa  ...                                                                   
ДОС К7  99805 Pa (кухня 7-го этажа)                                                     
ДОС ТЧ1 99840 Pa (Теплый чердак, продуха)                                               
ДОС ТЧ2 99875 Pa (Теплый чердак, выходное отверстие в атмосферу)                   
   Расчет проходит довольно быстро, но результат не соответствует действительности,
что и следовало ожидать.
   Как правильно задавать ГУ в данном конкретном случае?
   Как учесть(задать в ГУ) перепад температур на улице и в помещении? 
       

Мне кажется, что нужно задавать не через давление окружающей среды, а просто через давление. 

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

@Anatoly55 Здравствуйте! Если воздух принимать как идеальный газ и пользоваться соответствующим уравнением, получается ΔP=P1-P2=rho1*R*T1-rho2*R*T2=1,185(при 25°С)*287,05*(273,15+25,2)-1.293(при 0°С)*287,05*(273,15-2,3) =957,5 Па. По вопросу расчетов в Solid, к сожалению, ничего сказать не могу.

   Здравствуйте! Я изучал уравнение Менделева-Клайперона для идеального газа                   
 очень, очень давно(1970-1972) и по жизни не был связан с подобными задачами.                  
Поэтому с моей стороны  грубые ошибки не исключены.                                            
Как и у Вас - это было первое, что пришло мне в голову и я просчитывал этот вариант.           
  Вот мой 1-ый вариант по уравнению Менделеева-Клапейрона для идеального газа                  
  Имеем:                                                                                       
  (1) p*V=m/M*R*T   - уравнение Менделеева-Клапейрона                                          
  (2) p=(m/V)/M*R*T - разделили обе части уравнения (1) на V                                   
  (3) p=ro/M*R*T   - учли, что по определению плотность ro=m/V                                 
  (4) Text=273.15-2.3 = 270.85 K  - внешняя(на улице) температура в K;                         
  (5) Tint=273.15+25.2 = 298.35 K - внутренняя(на кухне) температура в K;                      
  (6) R=8.314 дж*(моль*K)                                                                      
  (6) Ma=0.02898 кг/моль - средняя молярная масса воздуха https://ru.wikipedia.org/wiki/Воздух
  (7) roext(-2.3 С)= 1.304 кг/м^3  калькулятор здесь https://aboutdc.ru/page/1755.php          
  (8) roint(25.2 С)= 1.184 кг/м^3  калькулятор здесь https://aboutdc.ru/page/1755.php          
  (9) paext=(roext/Ma)*R*Text  давление воздуха с внешней стороны  согласно (3)                
 (10) paint=(roint/Ma)*R*Tint  давление воздуха с внутренней  стороны  согласно (3)            
 (11) paint-paext=(roint/Ma)*R*Tint-(roext/Ma)*R*Text                                          
 (12) paint-paext=R/Ma*(roint*Tint-roext*Text)                                                 
 (12) paint-paext=8.314/0.02898*(1.184*298.35-1.304*270.85)=16.6394755 Pa                      
   Как видите очень большое расхождение с Вашим результатом.                                   
   Чей результат правильный? Если моя ошибка, то где?                                          
Но этот вариант я забраковал, т.к., уравнение для идеального газа.                             
Позже я взял 2-ой вариант для реального газа                                                   
и получил приблизительно 13 Pa. Но есть мысли насчет 3-го варианта.                            
Предположительно, результат будет раза в 2 меньше.                                             
 

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
35 минут назад, Anatoly55 сказал:

           
   Как видите очень большое расхождение с Вашим результатом.                                   
   Чей результат правильный? Если моя ошибка, то где?                                          
 

 

Ошибок в расчете на нашел. Разница в плотностях. даже разница в 0.001 в плотности дает большое расхождение в итоге. 
Критерий истины - практика. Что могли бы показать реальные измерения давления и т.п. Вопрос ко всем участникам, к практикам особенно.

Описка. надо  ... не нашел

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 2 недели спустя...

Оказывается есть неновая и непростая книга на английском(хорошо бы найти что-нибудь подобное на русском)


Верстег Х.К., Малаласекера В. Введение в вычислительную гидродинамику: методы конечных объемов, 1996 год.
   

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Добавьте к расчетной области внешний забортный объем, в котором улица будет "обслуживать" все отверстия. Сетки добавится ее так много, а вопросы снимутся. Нужно только понять как гидростатика в решателе устроена, чтобы на едином внешнем ГУ все правильно задать.

Как итог расход и давление в проёмах отверстий получите из расчета и сравните с вашими рукопашными выкладками

Изменено пользователем a_schelyaev
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
04.01.2023 в 23:38, a_schelyaev сказал:

Добавьте к расчетной области внешний забортный объем, в котором улица будет "обслуживать" все отверстия. Сетки добавится ее так много, а вопросы снимутся. Нужно только понять как гидростатика в решателе устроена, чтобы на едином внешнем ГУ все правильно задать.

Как итог расход и давление в проёмах отверстий получите из расчета и сравните с вашими рукопашными выкладками

Спасибо большое, отличная идея, после праздника попробую. Правда, на данный момент, не совсем понимаю формулировку "внешний забортный объем".  Внешний забортный объем это что?  Это как бы виртуальное дополнение к кухням(замкнутая комната с условиями улицы - температурой и прочим), подвалу и теплому чердаку со стороны приточных отверстий? Какого размера эту виртуальную комнату(объем) создать? А как с общим выходным отверстием на ТЧ(Теплом чердаке)? Тоже добавить там виртуальный объем(помещение сверху с условиями улицы)?
    Кстати, "рукопашные выкладки" провел еще и на основе уравнения Ван-дер-Ваальса. Получился перепад давлений  с улицей 29 Pa. Интересно, что покажет решатель.

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Объем улицы добавить. Отступите от стенки в 2-3 высоты окна.

Уравнения реального газа в основном нужны в метастабильной зоне.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 2 недели спустя...

Высота окна = 1.4 м(1/2 высоты этажа), Следовательно, отступаю от стенки со стороны окон на 2.8 м - 4.2 м. А как быть с объемом над теплым чердаком(на выходе воздуха в атмосферу)? Там тоже добавлять объем улицы? Если да, то какой объем улицы добавить над теплым чердаком? 
Еще задумался, как бы попроще добавить объем улицы? Пристроить некий каркас  к сборке стояка? 
Атмосферное давление меняется с высотой по Барометрической формуле. Можно ли задать ГУ с Барометрической формулой?
Объем улицы задавать одним 7-миэтажным куском + высота подвала + высота теплого чердака или в виде этажерки с возможностью создавать заглушки задавать ГУ на каждом этаже?

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.




  • Сообщения

    • Mikhail_Podgornyj
      Добрый день, кто может поделиться SKF Bearing V1.6 (ANSYS App)? Заранее благодарен!
    • kkk
      Короче, как сделать автоматом не нашел. Раскрасил нужные грани нужными цветами. Затем на вкладке с цветом модели можно выбирать нужный цвет, тогда в модели выбираются грани, покрашенные этим цветом. Можно еще сохранить выбор этих граней, но смысла не вижу, т.к. все легко выбирается по цвету. Затем либо в инструменте Измерить смотрим площадь и как-то ее используем, либо можно макросом (что выкладывал Kir95 ) внести площадь в свойства (на вкладку Конфигурации). Можно еще внести выбранные грани в датчики, но как использовать их в свойствах не нашел.    Макрос прикрепляю.     Площадь выбранных граней в свойства.swp
    • IgnatvKudrin
      Для нашего производства требуются постоянно инструментальные пружины для штампов. Сейчас заказы обрабатываются довольно долго - до 2-х месяцев. А у нас сроки на штампы 1-2 месяца с испытанием, доработкой и т.п. Хотелось бы найти поставщика, у которого уже есть склад с данными пружинами или кто может доставить за 1 месяц.   Пружины стандартные по ISO, но на всякий случай приложил каталог. Вот список пружин, которые нужны очень срочно:   LR 32 x 44 - 1 шт. LR 25 x 51 - 2 шт. LB 63 x 89 - 7 шт. LB 32 x 102 - 10 шт. LB 32 x 89 - 20 шт. LB 32 x 76 - 12 шт. LB 32 x 51 - 6 шт. LB 25 x 127 - 9 шт.   Готов выслушать все предложения. Возможно даже есть те, кто сможет изготовить подобные пружины с такими же параметрами. 20231101.pdf
    • bubblyk
      Знатоки форума, подскажите, как смоделировать простую (на первый взгляд) задачу термомеханики в упругой постановке.   Есть брусок правильный формы ака кирпич, в котором генерируется НЕРАВНОМЕРНОЕ удельное тепловыделение (HGEN). Задняя и передняя поверхности конвективно охлаждаются с известными (но различными) коэффициентами теплоотдачи и температурами жидкости/газа. Свойства кирпича (теплофизика + механика) принимаются зависящими от температуры. Постановка - стационарная Собственно вопрос : как грамотно смоделировать температурное поле в кирпиче с учетом температурного расширения?   Исходный код приложил.     Надеюсь на коллективный разум и опыт! EPTH2D.mac p.s.   Если есть опыт решения этой задачи в Ansys WB, тоже можно сюда приложить командные вставки.
    • OutXL
      Это было давно использовал NC-Link  и данную инструкцию. The Maho.docx
    • Mikhail_Podgornyj
      Добрый день, кто может поделиться SKF Bearing V1.6 (ANSYS App)? Заранее благодарен!
    • alexqwq10
      В данных корпусах ничего лишнего быть не должно. Максимум шпильки заземления, в количестве предусмотренном для конкретного корпуса. Рассматривал очень много подобных корпусов разных производителей и данная проблема актуальна для подавляющего большинства.
    • MFS
      Коллеги, приветствую, нужно штамповать на горячую из алюминиевого сплава (АК6 или около того) заготовки размером 280*180*12. Подскажите, пожалуйста, параметры пресса для такой заготовки - размеры, усилия. А есл дадите пример такой марки и модели, более менее подходящей для этой работы (нашего или импортного), то будет и еще лучше. Заранее спасибо!
    • Elbaro
      Добрый день. Уже несколько дней пытаюсь найти на просторах инета макрос, позволяющий менять материал выделенных деталей в сборке. У меня есть макрос это делающий, но только в открытой детали, заставить его работать в сборке не получается. Может кто поделится ссылкой или часть кода? Спасибо.
    • maxx2000
      @ANT0N1DZE чтобы ответить на этот вопрос надо вспомнить что экранирует СВЧ, а что для него прозрачно.
×
×
  • Создать...