Моделирование теплообмена в печи сопротивления

[khanin_daniil 4]

Доброго времени суток! В solidworks simultion новичок, поэтому прошу подсказать что делаю не так, задача моя в следующем, имеется печь сопротивления, муфель которой изготовлен из плит ШВПХ 550 (ссылка на тепловые св-ва: ссылка), нагреватели сделаны из фехрали, мощность 2кВт.

 

Моделирую я в simulation, пытался реализовать это solidworks flow simulation, ничего не вышло (хотя есть статья на эту тему  ссылка)

 

Для начала создам модель печи, рис 1., использовал два нагревателя в виде прямоугольника, в simulation тепловая мощность указывается на поверхность, но я не смог разобраться можно ли выбрать тело которое Излучает тепло (поэтому смысл в этих нагревателях я не вижу)

Рис 1.

 

 

1. Установил в настройках следующие параметры (Рис 2.)

Рис 2.

 

2. Задал начальную температуру для всех поверхностей (Рис 3)

Рис. 3

 

3. Задал тепловой поток на внутренние стенки печи (Рис 4), 2кВт (т.к. мощность печи 2кВт), тут вопрос, это 2кВт на стенку или в сумме?

Рис 4.

Не разобрался как указать среду получается что у меня не происходит теплообмена с окружающей средой (воздухом)

 

По оканчанию построения сетки, скорректировал Минимальную и Максимальную температуры (по результатам получилось что за час нагрелось до 58958 К, я думаю что это из-за отсутствия теплообмена с окружающей средой)  Рис 5.

Рис 5.

 

Результаты: Рис 7 и Рис 6.

 

т.е. стенки меннее чем за час нагреваются свыше 2000 К, помогите пожалуйста с корректировкой расчета

 

 

Рис 6, 7

 

 

Изменено 17 августа 2018 пользователем khanin_daniil

[Mrt23 173]

ищите ambient temperature

 

вроде бы здесь есть

 

п.с. легче искать бывает "кнопки" если софт на английском.

 

 

[MotorManiac 130]

Так если мощность нагревателей задана, то зачем еще какой то тепловой поток задавать, он как бы автоматически получается, нагреватель - садка. Вся кладка у вас нагревается до бесконечной Т(да и вообще все), потому что вы не указали граничные условия для внешних стенок печи. Повесьте на них или постоянную Т или коэффициент альфа с температурой внешней среды. В принципе разница не большая будет, что прога умеет то и указывайте.

Изменено 17 августа 2018 пользователем MotorManiac

[vik_q 138]

что то тема у вас про симулейшн лежит в разделе про флоу. Нехорошо это.

По задаче - в целом коллеги правильно написали. Задавайте в тепловых нагрузках конвекцию на внешние стенки.

 

Чтобы выбрать твердое тело - включите фильтр выбора твердых тел в панели Выбор элементов (по F5 появляется)

[khanin_daniil 4]

7 часов назад, MotorManiac сказал:

Так если мощность нагревателей задана, то зачем еще какой то тепловой поток задавать, он как бы автоматически получается, нагреватель - садка. Вся кладка у вас нагревается до бесконечной Т(да и вообще все), потому что вы не указали граничные условия для внешних стенок печи. Повесьте на них или постоянную Т или коэффициент альфа с температурой внешней среды. В принципе разница не большая будет, что прога умеет то и указывайте.

Мощность нагревателей не задана, в том то и дело что не смог найти где в simulation можно это сделать, поэтому пришлось использовать тепловой поток с указанием поверхности

[khanin_daniil 4]

 

 

Сделал второй расчет с приведенными выше исправлениями,

 

1. Указал конвекцию на внешние стенки, в параметрах требуется указать коэффициент конвективной теплопередачи, задал 10 (т.к. указано в доке от 5 - 25)

2. Убрал тепловой поток на стенки, задал тепловою мощность нагревателей (в солиде почемуто пишет тепловой поток)  (указал 100Вт для проверки)

3.  Установил начальную температуру на поверхности в 300К

Результат: Максимальный нагрев 6500 К

Пожалуйста подскажите что я делаю не так...

Изменено 17 августа 2018 пользователем khanin_daniil

[MotorManiac 130]

Мануал глянул, она вообще умеет переизлучение считать, вопрос у меня такой. Тут степень черноты можно поверхностям задавать ? Если переизлучение программка считать не может, то это дохлый номер нагрев садки здесь считать. 

[khanin_daniil 4]

Нашел вот это видео, возможно стоит совместить flow simulation и simulation

[MotorManiac 130]

Он там про конвекцию рассказывает, я бы на вашем месте ее исключил из расчета. Попробуйте 2 пластинки рядом посчитать, одна имеет Т 1000С другая 20 С, если одна будет от другой нагреваться - значит излучение между телами программа считает. Если нет - то вопрос снят, считайте во флоусим.