Получаю Нулевой Тепловой Поток В Нестационарной Задаче Контакта Двух Т

[Игорь (Москва) 1]

Добрый день!

Уффф! Скоро шарики за ролики заедут.

Вроде все просто. Два одинаковых цилиндра размерами L=1м, D=1м соприкасаются торцами.

Один из меди, другой из стали. Начальная температура первого 800К, второго 300К.

Тепловые потоки на боковых стенках и внешних торцах равны нулю.

Сделал в Гамбите сетку.

Нарисовал два цилиндра - и склеил общую поверхность.

Оси цилиндров направлена по Z.

Запустил на счет в нестационарной постановке.

Температуры считаются на ура - получается что температура изначально холодного цилиндра растет начиная с торца где горячий медный цилиндр.

Хочу посмотреть тепловые потоки в разных сечениях.

Создаю плоскости в Surface->Plane... - задавая по три точки и меняя координату Z. Получаю несколько плоскостей plane_z

Хочу посмотреть как меняется тепловой поток - вывожу Display-> Contours... Там отмечаю Wall Fluxes, Total Surface Heat Flux и мои плоскости plane_z. А в он нулевой во всех сечениях кроме одного - кроме плоскости непосредственного контакта цилиндров.

Вот и думаю - как это может быть - градиент температуры по оси же есть.

То ли я что-то не так вывожу, то ли какая-то концептуальная ошибка.

Help!

С уважением,

Игорь

[dmiantosha 11]

По-моему так и должно быть. Тепловой поток - понятие, которое обуславивается наличием двух тел с разнами температурами и их взаимодействием. Внутри тела никакого теплового потока быть не может. Вообще тепловой поток, это энергия поделенная на площадь.

[Игорь (Москва) 1]

А... разве?

Современный энциклопедический словарь:

Тепловой Поток , количество теплоты, проходящее в единицу времени через произвольную изотермическую поверхность.

Закон Фурье говорит, что

q=-k*dT/dx

То есть тепловой поток пропорционален градиенту температуры.

Если в одной точке тела температура больше чем в другой - то тепло течет. Если внутри тела есть зоны с разной температурой - то между ними начнутся перетечки тепла пока температура по объему не выравняется (что произойдет конечно через бесконечное время - если точно решать).

По-моему так...

[Форумный боец 1]

По-моему так...

точно так, хотя стоит конечно говорить о векторе теплового потока и векторе же градиента температуры.

я хоть флюента не знаю, но думаю, что паливо кроется именно на этапе

Создаю плоскости в Surface->Plane... - задавая по три точки и меняя координату Z. Получаю несколько плоскостей plane_z

Хочу посмотреть как меняется тепловой поток - вывожу Display-> Contours... Там отмечаю Wall Fluxes, Total Surface Heat Flux и мои плоскости plane_z

и определения физ. величин не при чем. вот ансис например напряжения в цнтральных узлах квадратичных элементов не сохраняет - пишет, что нули.

[Мистер Икс 0]

Вся проблема в том, что Вы смотрите тепловой поток на стенке, т.е. для границы и указываете поверхность которая границей не является. В вашем случае, нарезанные Вами плоскости являются, что называется, "мясом": внутренностью расчетной области. Соответственно для этих плоскостей значения теплового потока на стенке равно нулю.

Попытаться посмотреть тепловой поток в плоскости можно воплотив указанный ранее закон Фурье в виде Custom Field Function.

[Игорь (Москва) 1]

Пока не получается.

Шарики потихоньку диффундируют в ролики. :)

Вот что написано в help

11.2.4 Reporting and Displaying Heat Transfer Quantities

...

"Reporting Heat Transfer Through a Surface

You can use the Surface Integrals panel (described in Section 28.5) to compute the heat transfer through any boundary or ANY SURFACE created using the methods described in Chapter 26.

Report Surface Integrals...

To report the flow rate of enthalpy ЗДЕСЬ ФОРМУЛА: Q=... (11.2-13)

choose the Mass Flow Rate option in the Surface Integrals panel, select Enthalpy (in the Temperature... category) as the Field Variable, and pick the surface(s) on which to integrate.

Если выбрать Report->Surface Intrgrals и там Temperature->Enthalpy - то для моей плоскости внутри объема вычисляется значение удельной энтальпии. И получается ненудевая цифирь. Соответственно размерность Дж/кг.

А поток - это же энергия в секунду!

Когда выбираю Flow Rate или Mass Flow Rate- то размерность получаю нужную - Дж/с - (килограммы не в счет). НО - нажимаю Compute - и тоже ноль. :(

"Попытаться посмотреть тепловой поток в плоскости можно воплотив указанный ранее закон Фурье в виде Custom Field Function."

Насколько я понял, там можно производить алгебраические операции - но нельзя брать производные. Или я ошибаюсь?

Уже думаю, что можно просто вывести температуры - и написать программку для расчета теплового потока. Но это как-то не спортивно. :)

Игорь

[Форумный боец 1]

алгебраические операции - но нельзя брать производные

вычел соседние температуры, поделил на длину элемента ;)

[Игорь (Москва) 1]

вычел соседние температуры, поделил на длину элемента ;)

Э... кажется там есть доступ к ОДНОМУ значению, а не двум.

Хотя... если не сложно - подскажите где искать в 6.3.26 про Custom Field Function

А то мне попалась картинка в хэлпе к 6.1 - и... не могу второй раз найти. :)))

Сейчас пока вывожу Т(z) при разных временах. Пригодится :)

[Форумный боец 1]

Хотя... если не сложно - подскажите где искать в 6.3.26 про Custom Field Function

А то мне попалась картинка в хэлпе к 6.1 - и... не могу второй раз найти. :)))

по этому поводу ничего сказать не могу, т.к. как уже писал - с флюентом не знаком.

Сейчас пока вывожу Т(z) при разных временах. Пригодится :)

а я имею ввиду следующее: выводишь T(z), смотришь величину Т в 2-х близких сечениях (например через 1 элемент), вычисляешь (T(z0)-T(z0+dz))/dz и подставляешь это в закон фурье - получаешь поток.

[Игорь (Москва) 1]

по этому поводу ничего сказать не могу, т.к. как уже писал - с флюентом не знаком.

а я имею ввиду следующее: выводишь T(z), смотришь величину Т в 2-х близких сечениях (например через 1 элемент), вычисляешь (T(z0)-T(z0+dz))/dz и подставляешь это в закон фурье - получаешь поток.

Это-то очевидно.

Хочется именно средствами Флюента.

Это же еще методический вопрос.

[Мистер Икс 0]

Разница в Custom Field Function в версиях 6.1.18 и 6.3.26 только в том, что оди добавили кнопку десятичного логарифма. Все остальное тоже самое. Доспуп к производным можно получить переключившись на density-based solver.

[Игорь (Москва) 1]

Ура! Получилось!

Стал пробовать.

"Доспуп к производным можно получить переключившись на density-based solver."

переключился Define->Models->Solver->Density Based

В Difine->Custom Field Function->Derivatives появилось производные температуры по осям.

Решение стало сходиться ГОРАЗДО медленнее. Вместо одной-двух итераций- 30.

Но зато смог вывести производные - из которых умножением на теплопроводность скомпоновал тепловой поток.

Спасибо огромное!

Остались вопросы собственно - а почему такая возможность появляется имененно при Density Based Solver - и можно ли что-то сделать c увеличением времени счета? :) Вообще странно- что такая разница ведь задача динамики жидкости не решается здесь вообще.

С уважением,

Игорь

Изменено 18 августа 2007 пользователем Игорь (Москва)

[Мистер Икс 0]

density-based solver требует гораздо больше памяти, может дело в этом.

[Игорь (Москва) 1]

Ага...

А количество итераций связано с объемом памяти?

У меня сетка где-то на 100М, а памяти на машине 1Г.

Я думаю - может можно поиграться какими-нибудь параметрами в Density Based Solver влияющими на сходимость?

Только вот какими?

А то 300 итераций и 3 - уж очень большая разница. В организме избыток чая образуется :)))))))

С уважением,

Игорь

[Miki 3]

а 100М это 100 млн элементов ?

если да, то поздравляю эта задача не решится на машине с 1 гб памяти,и с 10 тоже

скромнее надо быть

[Игорь (Москва) 1]

а 100М это 100 млн элементов ?

если да, то поздравляю эта задача не решится на машине с 1 гб памяти,и с 10 тоже

скромнее надо быть

:) У меня вот так:

336840 hexahedral cells, zone 2, binary.

450807 mixed cells, zone 3, binary.

То есть всего около 800 тысяч элементов

Размер case-файла 55 Мегабайт,

размер msh-файла 103 Мегабайта.

Вроде вполне скромно.

Но по моему дело не в размерах- а в том что разные солверы работают по разному.

С уважением,

Игорь

[chupal 0]

Если не хватает памяти, то можно переключиться на Explicit в окне Solver. 800 тыс. на 1Гб памяти для density based implicit, на мой взгляд, слишком много (density based implicit потребляет в 1.5-2 раза больше памяти, чем pressure based), поэтому у Вас, скорее всего, задействуется виртуальная память на диске и скорость расчета падает.

Размер case-файла 55 Мегабайт,

размер msh-файла 103 Мегабайта.

Вроде вполне скромно.

Во время расчета данные в памяти занимают больше места, чем на диске при сохранении case- и dat-файлов. Это, по-видимому, связано с необходимостью держать в памяти вспомогательные данные (промежуточные результаты и т.п.)

[Игорь (Москва) 1]

Дорый день!

Переключение на Explicit выгрыша не дало.

Больше памяти пока не ставил- но попробую. Благо с соседней машины снять можно.

Собственно вряд ли увеличение памяти приведет к ушустрению расчета в сто раз :)

Так что видимо буду считать температуры Pressure Based - чтобы быстро, а тепловые потоки- по праздникам только. То есть - когда ну очень уж сильно нужно.

А если придется считать много тепловых потоков - напишу свою программку. Температура на входе - тепловой поток на выходе.

Персональное спасибо Мистеру Иксу, и всем кто участвовал в теме.

С уважением,

Игорь