Установка ограничений при нагреве ТЕНа в подогревателе

[webD2014 0]

Здравствуйте Ув. форумчане! Подскажите пожалуйста, каким образом можно задать ограничение выходной температуры в ТЭНе? ТЭН задается ч/з Solid Domaine - Source (на стенке ТЭНа) - Energy.  Указывая удельную мощьность ТЭНа 5 W/m2  и используя его при расчете теплообменника в итоге получается запредельно высокая температура 2500 С. При помощи чего температуру на поверхности ТЭНа в модели можно ограничить до 450 С не меняя при этом удельную мощьность ТЭНа? Большое спасибо за ответы!

[kristeen 355]

Задайте фиксированную температуру на поверхности тэна и посмотрите потом в посте, какая мощность требуется для поддержания такой температуры.

[danzas 103]

Здравствуйте Ув. форумчане! Подскажите пожалуйста, каким образом можно задать ограничение выходной температуры в ТЭНе? ТЭН задается ч/з Solid Domaine - Source (на стенке ТЭНа) - Energy.  Указывая удельную мощьность ТЭНа 5 W/m2  и используя его при расчете теплообменника в итоге получается запредельно высокая температура 2500 С. При помощи чего температуру на поверхности ТЭНа в модели можно ограничить до 450 С не меняя при этом удельную мощьность ТЭНа? Большое спасибо за ответы!

 

Варианта два.

Первый самый простой - задавайте температуру на поверхности ТЭНа 450 C, без настройки источника мощности.

Второй сложнее - с расчетом по мощности нагревателя. Я в этом случае указываю не поверхностную, а  объемную мощность и CAE сам, на основе своего решателя, рассчитывает растекание мощности в среде, окружающей ТЭН. Ищется баланс тепловыделения в ТЭНе и стока тепла в окружающую среду. Из вашего результата следует, что равновесие тепловыделения и стока тепла достигается при температуре ТЭНа 2500 С. Это примерно как если ТЭН находится в теплоизолированном кожухе, корпусе. Скорее всего у вас некорректно заданы условия теплообмена ТЭНа и окружающей среды.

[webD2014 0]

Огромнейшее спасибо Всем за ответы! Я пробовал ставить просто температуру на стенке ТЭНа 450С, но в результате вся модель нагревается до 82 С. - исходная температура входящего потока газа. Модель имеет: ТЭНы, вставленные в алюминиевый брус, в который вставлена труба ч/з которую протекает газ. ТЭНы имеют торцевые поверхности типа adiabatic, цилиндрическая поверхность соединяется ч/з interface с поверхностью в алюминиевом брусе. На этой поверхности я и задаю удельную теплоемкость. Внешние стенки этого бруса имеют также тип adiabatic. Брус, труба и газ соединяются между собой также ч/з interface. В каждом interface стоит включена Heat Transfer. Вроде бы все просто. Я выкладываю свою модель, посмотрите пожалуйста, может, я где-то действительно, что-то упустил. Искренне большое спасибо за помощь!

 

 

teploobmen2.rar

[kristeen 355]

@webD2014, с размерами нигде не напутали?

У Вас в полметровой железяке выделяется мощность 95 кВт. И это все должен унести поток газа через 10мм отверстие?

[webD2014 0]

Это сегмент общей модели. В модели используются параметры стандартных ТЭНов с фиксированной ГОСТовской удельной мощностью 5 Вт/см2, при этом температура на поверхности ТЭНа не может быть больше 450 С. Возможно CFX  посчитал и правильно, если бы это был идеальный ТЭН, но реально ТЭН до такой температуры нагреться не может.

[danzas 103]

Загрузите солидовскую (инвенторовскую) модель сборки. В ансисе не считаю, в SWFS посмотрю.

Загрузите скриншот тепловой картины в сечении сборки.

У вас несложная задача. Любая САЕ ее рассчитает.

У вас ошибка в настройке начальных условий задачи и теплообмена.

[kristeen 355]

@@webD2014, на вопрос так и не ответили.

Какого размера этот "ТЭН гостовский"?

 

В модели используются параметры стандартных ТЭНов с фиксированной ГОСТовской удельной мощностью 5 Вт/см2, при этом температура на поверхности ТЭНа не может быть больше 450 С

 

Ставлю вас в известность, что 5Вт/см2 = 50е3 Вт/м2, а не 5е6 Вт/м2, как задано у вас в CFX. 

[danzas 103]

@@webD2014, на вопрос так и не ответили.

Какого размера этот "ТЭН гостовский"?

Ставлю вас в известность, что 5Вт/см2 = 50е3 Вт/м2, а не 5е6 Вт/м2, как задано у вас в CFX. 

Нда-с, на два порядка ошибка в начальных условиях...

Нечто подобное и было ожидаемым... 

Предполагаю, однако, что только этой ошибкой дело не закончится...

[kristeen 355]

Ну, сейчас вроде результат физичный получается.

У ТС там такая смесь газов, что они даже все в дерево не помещаются)

Как заданы их свойства -- в это уже не вникал.

[danzas 103]

Ну, сейчас вроде результат физичный получается.

У ТС там такая смесь газов, что они даже все в дерево не помещаются)

Как заданы их свойства -- в это уже не вникал.

kristeen, происходящее - это следствие все того же подхода к подготовке и постановке расчета.

Очередной топикстартер снова заряжает конечную сборку, изначально не желая отрабатывать 

задачу на примитивной ячейке...

[kristeen 355]

Да. Рад, что ты поддерживаешь мою религию относительно "тренировке на кошках")

[webD2014 0]

Здравствуйте, Ув. форумчане! Большое Вам всем спасибо за помощь! 

Ставлю вас в известность, что 5Вт/см2 = 50е3 Вт/м2, а не 5е6 Вт/м2, как задано у вас в CFX. 

На счет перевода, да, мог ошибиться, давно пытаюсь решить эту задачу, тороплюсь.

 

 

Ну, сейчас вроде результат физичный получается.

У ТС там такая смесь газов, что они даже все в дерево не помещаются)

Как заданы их свойства -- в это уже не вникал.

 

Многокомпонентный газ состоит из 9 реальных газов взятых из библиотеки DrySoaveRedliсhKwong, сложенных ч/з VariableComposotionMixture. 

 

Очередной топикстартер снова заряжает конечную сборку, изначально не желая отрабатывать  задачу на примитивной ячейке...

 

Изначально эта задача была отработана на более простой модели. В ней 1 ТЭН был расположен вдоль всей трубы с потоком газа. Вместо алюминия использовалась медь для наглядности. Единственный компонент которого нет в этой модели это корпус, для облегчения расчетов - все где-то было адекватно. В усложненной модели намного больше ТЭНов и нет корпуса. Остальное похоже. 

 

 

 

danzas

Отправлен Сегодня, 07:55

Загрузите скриншот тепловой картины в сечении сборки.