Помощь в создании правильной модели \условий

[mcv1 0]

Здравствуйте, Уважаемые форумчане.

Я занимаюсь механическими системами и ни разу не занимался терморасчетами.

Но тут встала задачка ( на первый взгляд на 2 минуты ), но которую я никак не могу решить.

 

Как в школьных задачах пишут,

Дано:

Есть диск диаметром 200 мм и толщиной 5 мм из кремния.  По диаметру  180 мм его нагревают в течении определенного времени  ( 30-40-50-60 сек) 500 ваттами тепла, а по краю  (по  Ф 200)  охлаждают температурой 25С. Начальная температура всего этого 20-22 градуса

Стоит задача посчитать  как и насколько нагреется диск за эти времена.

 

Пробовал в SW Simulation прикинуть, но 100 процентов получается фигня, ибо при изменении разных параметров результат не меняется. А при добавлении начальной температуры, вообще говорит что недостаточно данных. Короче за 2 дня я не смог это побороть.

 

Если не сложно может скините проектик чтоб с ним поиграться?  

Заранее спасибо.

[kristeen 355]

Охлаждается за счет чего? К диску радиатор приделан?

[soklakov 1 475]

100 процентов получается фигня, ибо при изменении разных параметров результат не меняется.

Ну почему, около того. А что меняете?

 

[mcv1 0]

Охлаждается за счет чего? К диску радиатор приделан?

Охлаждается  водой по периметру с температурой 25 град. А центральная часть по большому счету не охлаждается, тк вся эта конструкция будет в каком-то корпусе

Ну почему, около того. А что меняете?

 

 

 

 

Меняю ( ну или по крайней мере я стараюсь) поменять время нагрева. При  нагреве 10 сек и 60 сек у меня почему-то температура нагрева совпадает до десятых. 

Тк я никогда не работал с терморасчетами я наверняка где-то что-то неправильно делаю ( не правильно задаю условия  или еще что-то).  Хоть солид достаточно интуитивно понятен и я давно ( лет 10) работаю с ним ( в своей сфере) , но в этом разделе там для меня много непонятных слов, кнопочек и тп). Короче методом научного тыка ( и прочтения пары глав про тепорасчеты, где ничего не понял) не получается получить адекватных с логической точки зрения результатов 

[Degen1103 25]

Вопрос "насколько нагреется" подразумевает нестационар.

Включите флажок, задайте начальные и граничные условия, в качестве цели установите среднюю температуру тела - и наслаждайтесь. Задача простая, как раз хороша, чтоб разобраться.

[ccc44 53]

Тк я никогда не работал с терморасчетами я наверняка где-то что-то неправильно делаю ( не правильно задаю условия  или еще что-то).  Хоть солид достаточно интуитивно понятен и я давно ( лет 10) работаю с ним ( в своей сфере) , но в этом разделе там для меня много непонятных слов, кнопочек и тп). Короче методом научного тыка ( и прочтения пары глав про тепорасчеты, где ничего не понял) не получается получить адекватных с логической точки зрения результатов 

 

Начальную температуру устанавливайте ДЛЯ ТЕЛА. Для кремния в стандартных данных отсутствует удельная теплоемкость. Переходной процесс считать не будет.  Вот результат для керамики:

Узел на диаметре 180мм. В центре через минуту более 2000°С. График по времени получайте используя кнопку "зондирование".

[ZoerAlex 1]

Помогите нубу.

Необходимо рассчитать тепловые режимы работы РЭА в герметичном контейнере, заполненным азотом и находящемся под водой. Расчёт внутренний. Проблема с заданием параметров внешней водной среды. Строил дополнительную оболочку, помещал в неё контейнер и задавал внешнюю среду внутри оболочки. Всё посчиталось, без ошибок и предупреждений. Но вот что смущает, так это то, что температура воды за стенками контейнера (внутри оболочки) отличается от заданной на 4 град. Цельсия. Оболочка по объёму в разы больше контейнера. В реальных условиях внешняя  среда (морские воды)  не сможет нагреться от контейнера даже на ,01 град.

 Как решить эту задачу?

[ccc44 53]

Всё посчиталось, без ошибок и предупреждений.

В какой программе SW Termal или SW Flow Simulation? 

[ZoerAlex 1]

SW Flow Simulation, 2012.

Пробовал задать граничное условие на стенку оболочки, моделирующую внешнюю среду, в условиях задаю температуру и давление внешней же среды. При расчёте выдаёт предупреждение "A vortex crosses the pressure openning..." , в результатах вообще какую то чушь выдаёт. Минимальная температура на шкале -10, хотя в начальных условиях нигде ниже +10 нет, и стоит только тепловыделительная мощность 1 КВт. На сечениях правда зон с -10 не нашёл. Почему тогда шкала начинается от -10. О_о.

Изменено 11 июня 2015 пользователем ZoerAlex

[ccc44 53]

SW Flow Simulation, 2012

Никаких искусственных оболочек не надо. Выберите тип расчета "внешнее обтекание". Выберите  жидкость - вода, для тв. тел и азота внутри блока соотв им параметры и источник тепла. Программа сама определит границы расчетной зоны в воде. В результате расчета Вы должны увидеть конвекционные токи в воде, окружающей нагреваемый блок.

[ZoerAlex 1]

Так в том то и дело, меня интересует, что будет ВНУТРИ контейнера. Как нагреется чип, как транзистор, какие радиаторы надо, определить, куда лучше поставить тепловыделение. Внешняя задача это не покажет.

В общем методом тыка разобрался. Просто нужно было поставить разные давления в граничных условиях на противоположных стенках. Разница в 1Па всё решила . Теперь всё красиво, гармонично, и по зонам нагрева/охлаждения, а так же по скоростным параметрам перемещения воздушных потоков при свободной конвекции похоже на правду. Ну и забортная температура ровно 10 град.

[ccc44 53]

Просто нужно было поставить разные давления в граничных условиях на противоположных стенках.

Откуда они взялись? Вы решаете какую-то другую задачу, а не описанную в посте #7. 

Вот как правильно надо определять тип исследования в FlowSimulation через Wizard:

[ZoerAlex 1]

Давление в задаче одинаковое. Просто если на противоположные стенки задаёшь одинаковое давление в граничных условиях, то выдаёт ошибку "вихри". При задании разного давления всего в 1 Па на разных стенках ошибка пропадает, а на результаты расчёта не повлияет. и даже наоборот, больше похоже на правду, т.к. имитирует морские течения.

 По поводу внешнего расчёта. Есть сомнения, что данный расчёт покажет картину внутри контейнера. Или я не прав?

[ccc44 53]

По поводу внешнего расчёта. Есть сомнения, что данный расчёт покажет картину внутри контейнера. Или я не прав?

 

У меня тоже есть сомнения в результатах расчетов во FlowSimulation. Тем более не зная конструкции. Я бы прогнал Вашу задачу в SW Termal. Там все намного проще. Теплоотдачу на внешней поверхности корпуса задавайте 350-580Вт/м^2°K, на внутренней поверхности корпуса и элементов (на границе с азотом) 6-10Вт/м^2°K. Это, конечно, грубо но хоть будет с чем сравнить.

[ZoerAlex 1]

Странное мнение по поводу Termal и Flow.

По поводу теплоотдачи. Нужно ли её задавать в FlowSimulation? Мне казалось, что это определяет программа сама, на основе характеристик заданных материалов и разности температур. Или я не прав?

Изменено 16 июня 2015 пользователем ZoerAlex

[ccc44 53]

Мне казалось, что это определяет программа сама, на основе характеристик заданных материалов и разности температур. Или я не прав?

Правы. Flow Simulation предназначена прежде всего для расчета течения жидкостей и газов. И вся беда в том, что она не любит стоячую среду. В замкнутом объеме проблематично задать ГУ так, чтобы конвективные токи соответствовали действительности.

[ZoerAlex 1]

 Ну вот посчитало вроде нормально, судя по скоростям и направлениям конвективных потоков.

[ccc44 53]

Ну вот посчитало вроде нормально, судя по скоростям и направлениям конвективных потоков.

 

Теперь можете проверить расчет в SW Termal, импортировав параметры конвекции из Flow Simulation:

Модель должна быть одной и той же конфигурации.

[ZoerAlex 1]

 Подскажите пожалуйста, а как в FlowSimulation задать фильтр, зная его зависимость "перепад давления/скорость потока"? Или по каким либо другим параметрам.

[ZoerAlex 1]

Неужели никто не знает?