Jump to content

Граничные условия для симуляции естественной вентиляции.


Recommended Posts

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? 
       

Link to post
Share on other sites


UnPinned posts

условия для конвективного теплообмена надо посмотреть в матфизике... 

Link to post
Share on other sites
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)?            
 

Link to post
Share on other sites
MurzaykinDV

@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.

Link to post
Share on other sites
Кварк
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. 

Link to post
Share on other sites
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.                                             
 

 

Link to post
Share on other sites
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

 

Link to post
Share on other sites
  • 2 weeks later...
Anatoly55

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.
   

Link to post
Share on other sites
a_schelyaev

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

Edited by a_schelyaev
Link to post
Share on other sites
Anatoly55
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.

 

Link to post
Share on other sites
a_schelyaev

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

Уравнения реального газа в основном нужны в метастабильной зоне.

  • Нравится 1
Link to post
Share on other sites
  • 2 weeks later...
Anatoly55

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?

Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.




  • Сообщения

    • Viktor2004
      Я менял чередование фаз.  Иначе ошибка была и по фазам
    • scorpion1007
      И опять же. IF active(Toolpath.Name)=="1"  { Откуда ты взял переменную Toolpath? Как ты проверяешь, у неё поле Name? сначала получи саму сущность enity toolpath=enity('Toolpath',"1") а потом ты уже имеешь доступ к ее полю sctring name_toolpath=$toolpath.name
    • миталник
      Шпонка, передавая крутящий момент, работает на срез и смятие. Исходя из этого и подбирается (рассчитывается) размер шпонки.
    • AlexKaz
      Под результатами ессно надо понимать экономию времени и денег. Если покупка более дорогой и худшей по качеству услуги выливается в тотальный геморрой и не приводит ни к какой экономии ресурсов - нафиг не нужны такие услуги...
    • AlexKaz
      IMHO, не по Сеньке шапка. Софт англосаксов - это следствие диверсификации их экономик. Софт - это сфера услуг, призванная экономить деньги. А вот деньги зарабатывать можно только на товарном производстве (рынок акций, депозитов, и прочие финансы - это только обслуга реального сектора). Толкая софт впереди паровоза экономики как её драйвер есть риск не добиться ни-че-го, кроме довольных рож софтописателей. Во-первых, эти редиски ломят цену за софт внутри РФ словно уже живут за бугром и получают з.п. как бугром. Во-вторых, рынок РФ они не ставят приоритетным, РФ для них - это 1/50 мирового пирога - так себе полигон для отработки технологий. Соответственно, эти люди не понимают в массе что нужно миру - потому как в РФ экономика откровенно не выдающаяся и всех тонкостей и нужностей силами спецов РФ не создать и не описать. Как следствие, на выходе имеем большой пшик - деньги влиты, а результаты мир не устраивают.   Лунная же миссия и будущий Марс - это резервирование человеческой популяции, и чем раньше сделать бэкап - тем лучше. В глобальном смысле. В локальном же смысле эти проекты есть уйма заказов на железо. А железо можно и без софта создать или использовать примитивные софтины... Чёт Королёв без CAD/CAE обходился (но не без вычислитетелей). Вот ведь странный человек - ни одной CAD-шараге не забашлял...
    • Александр1979
      Такое бывает если фазы на синхронный двигатель перепутаны.
    • lublu_abs
      понял посмотрите для одного диаметра вала b и h   Посмотрите на b и h для одного диаметра вала, например 20 и 45. гост на конические концы валов Гост шпоночные соединения: Как не сложно заметить, размеры отличаются  
    • irbitsky
      Могут быть любыми. Имеется ввиду на условном виде сверху. Это касается узких торцов паза. А вот  Они идентичны    Или я просто не заметил разницы. Укажите конкретно, какие размеры отличаются. Обоими. Могут быть любыми. Имеется ввиду на условном виде сверху. Это касается узких торцов паза. А вот  Они идентичны    Или я просто не заметил разницы. Укажите конкретно, какие размеры отличаются. Обоими.
    • Viktor2004
      Ну, рассказываю все по порядку Купили манагеры глобусный стол но без двигателей. Так дешевле Потом где-то по объявлению купили два движка и привод. И сказали собирать. Тут уже в качестве юмора постили картинку где вместо шин постоянного тока кусок кабеля ВВГ примерно 25 кв мм. Так вот я вместо шин скрутил в несколько слоев кабель ВВГ 2,5 кв мм. Оптические пачкорды у меня были, а вот соединители CXA2A --- CXA2B пришлось поискать. Вроде в ЧИП и ДИПе они на сайте есть, но в реалии не оказалось. С трудом достали. Там же достали разъемы кабелей 4-5 осей. Осталось сварганить кабели. Купили контрольный электрический кабель. Спаяли, подключили, а он не работает. SV0368 Заземление эффекта не дало. Поехал искать витую пару, да такую, что бы каждая жила была многожильной. Нашел на рынке. Витую пару подключил только на линию данных. 5-6 контакт энколера. Остальные провода оставил от контрольного кабеля. У него сечение побольше. Ошибка SV0368 ушла. Затем оказалось что цоколевка разъемов энкодера 4 и 5 оси разная. Конечно на двигателях и на приводе она одинаковая, а на промежуточном разъеме оси она разная. Пришлось перепаивать. Подключил. Тут оказалось что энкодер одного двигателя не обнуляется и не отслеживает положение вала. Менял местами двигатели, отдельно энкодеры, не работает именно тот энкодер. Стал пытаться запускать все по очереди. Забил параметры как указал выше и стал проверять сначала на 4-й оси, потом на 5-й. Поочередно отключая то одну, то другую. При движении от маховичка вначале ось страгивается с места, потом начинает гудеть, а двигатель греться. Иногда дергается так что аж подпрыгивает. На обеих каналах ведет себя одинаково что один, что другой движок, когда исправный энкодер на них вешаю.    
    • lem_on
      че за бред, сам сначала влез, а потом я ему пишу оказывается.
×
×
  • Create New...