Моделирование передачи тепла

[Scientific 0]

Добрый вечер всем! Есть нагретый шар(снимок из тепловизора прилагаю рис.) ! Можно ли задать температуру из снимка тепловизора на 3д модель и смоделировать передачу его тепла при прилаживании его к другому объекту(например на 2, 4, 6, 8, 10 мин)? 

 

Можно в этом приложении моделировать  нагрев шара и оценивать передачу тепла другому объекту от расстояния?

Изменено 27 октября 2018 пользователем Scientific

[Scientific 0]

Расчет будет нестационарный с естественной конвекцией!

[karachun 2 038]

Посчитать - в общем да.

Задать температуру - без ухищрений скорее всего не получиться. Можно рассечь поверхность шара на несколько колец и задавать постоянную температуру для одного кольца.

https://www.solidworks.com/sw/simulation-heat-transfer-confirmation.htm

Только у шара температура неравномерно распределена не только по поверхности, то и в толще металла. Сперва нужно будет посчитать как Вы довели шар до такого состояния.

[Scientific 0]

20 часов назад, karachun сказал:

как Вы довели шар до такого состояния.

А без этого расчета можно боб

21 час назад, karachun сказал:

Посчитать - в общем да.

Задать температуру - без ухищрений скорее всего не получиться. Можно рассечь поверхность шара на несколько колец и задавать постоянную температуру для одного кольца.

https://www.solidworks.com/sw/simulation-heat-transfer-confirmation.htm

Только у шара температура неравномерно распределена не только по поверхности, то и в толще металла. Сперва нужно будет посчитать как Вы довели шар до такого состояния.

А как то 2 д передать 3 д рисунок, а потом в солид? Как по градиентам цвета порезать плоскость на сегменты?

А без этого расчета можно обойтись? Так как мне совершенно это не интересно!  

"А без этого расчета можно боб" - этот ошибочный текст питался удалить, все равно появилось! 

[karachun 2 038]

2 часа назад, Scientific сказал:

А без этого расчета можно обойтись?

Не-а. У тебя же температура поверхности не будет постоянной, шар начнет охлаждаться и то как он охладится будет зависеть от распределения температуры по всему шару. Смотри - есть два противоположных варианта:

1) ты нагрел наружную поверхность паяльной лампой, но середина еще не прогрелась, температура в ней ниже, чем на поверхности. Такой шар будет охлаждаться быстрее.

2) ты держал шар час в печи и потом вытащил его - середина горячее поверхности, шар будет остывать медленнее.

Температура поверхности одинаковая, а время охлаждения разное, понимаешь.

3 часа назад, Scientific сказал:

А как то 2 д передать 3 д рисунок, а потом в солид? Как по градиентам цвета порезать плоскость на сегменты?

Руками, по картинке (на глаз) рисуешь круги или овалы и проецируешь их на шар. Но исходя из предыдущего абзаца, нужно делать немного не так.

[MotorManiac 130]

1 час назад, karachun сказал:

Руками, по картинке (на глаз) рисуешь круги или овалы и проецируешь их на шар. Но исходя из предыдущего абзаца, нужно делать немного не так.

Так не понятно еще распределение температуры внутри шара. 

[karachun 2 038]

Ну тая я и написал, что сделать это можно, но этого не достаточно.

Вообще если начинать с равномерно нагретого шара (а скорее всего оно так и есть) то будет намного проще задать начальные условия и решить задачу. Не надо будет химичить с фотографиями из тепловизора. А если шар оставить на воздухе, то можно будет вообще решить задачу аналитически.

[MotorManiac 130]

Да вряд ли он равномерно нагретый изначально был. Судя по картинке его вообще грели излучением с одной стороны, уж больно угловые коэффициенты прослеживаются.

[Scientific 0]

1 час назад, MotorManiac сказал:

Да вряд ли он равномерно нагретый изначально был. Судя по картинке его вообще грели излучением с одной стороны, уж больно угловые коэффициенты прослеживаются.

Да его грел  инфракрасным нагревателем

11 час назад, MotorManiac сказал:

Так не понятно еще распределение температуры внутри шара. 

А если решить обратную задачу задать температуру на поверхности и оценить насколько он прогреется внутри?

13 часа назад, karachun сказал:

Не-а. У тебя же температура поверхности не будет постоянной, шар начнет охлаждаться и то как он охладится будет зависеть от распределения температуры по всему шару. Смотри - есть два противоположных варианта:

1) ты нагрел наружную поверхность паяльной лампой, но середина еще не прогрелась, температура в ней ниже, чем на поверхности. Такой шар будет охлаждаться быстрее.

2) ты держал шар час в печи и потом вытащил его - середина горячее поверхности, шар будет остывать медленнее.

Температура поверхности одинаковая, а время охлаждения разное, понимаешь.

Руками, по картинке (на глаз) рисуешь круги или овалы и проецируешь их на шар. Но исходя из предыдущего абзаца, нужно делать немного не так.

1 - а от это свойствами материала можно задать?

2 - у меня есть только температура поверхности! К сожалению распилить его горячим не получается!

Задача следующая оценка теплопроводности поверхности САЕ системах и сравнению полученных данных  эксперимента. Идея следующая взять разные поверхности шар, миска, цилиндр и приложить к другому объекту в виде плоскости. Оценить теплопередачу в зависимости от площади прилегания объектов. Вот такой курсовой проект получается. 

Изменено 30 октября 2018 пользователем Scientific

[karachun 2 038]

1 час назад, Scientific сказал:

А если решить обратную задачу задать температуру на поверхности и оценить насколько он прогреется внутри?

Примерно к этому тебя и подводят. Только не температуру а тепловой поток от инфракрасного нагревателя. И после решения этой задачи можно прикладывать шар к нужным поверхностям.

Я бы для упрощения задачи засунул нужную деталь в печь и дал бы прогреться до определенной температуры, а потом уже прикладывал к поверхности. Одним расчетом будет меньше и начальные условия заданы однозначно.

[Scientific 0]

10 минут назад, karachun сказал:

Примерно к этому тебя и подводят. Только не температуру а тепловой поток от инфракрасного нагревателя. И после решения этой задачи можно прикладывать шар к нужным поверхностям.

Я бы для упрощения задачи засунул нужную деталь в печь и дал бы прогреться до определенной температуры, а потом уже прикладывал к поверхности. Одним расчетом будет меньше и начальные условия заданы однозначно.

Вот для упрощения я хочу сказать что поверхность у меня в виде сегментов от 34 до 56 градусов с постоянной температурой! И если я ее приложу к другому объекту то она будет отдавать ей тепло но ниже не упадет, в таком случае температура сперва у меня нагревала другой объект а потом приняла установившееся значение 

Вот только не пойму а будет ли обратный нагрев? и как он влияет?

Изменено 30 октября 2018 пользователем Scientific

[karachun 2 038]

34 минуты назад, Scientific сказал:

ей тепло но ниже не упадет

А в реальности оно так будет? Миска это де не гиря двухпудовая, за десять минут она остынет.

35 минут назад, Scientific сказал:

Вот только не пойму а будет ли обратный нагрев? и как он влияет?

А что это, в смысле кто кого должен нагревать?

[Scientific 0]

7 часов назад, karachun сказал:

А в реальности оно так будет? Миска это де не гиря двухпудовая, за десять минут она остынет.

А что это, в смысле кто кого должен нагревать?

шар нагревает все! Остынет только в том случае если шар остынет!  А для упрощения в лабораторном эксперименте шар имеет постоянную температуру выраженную градиентами, но при прикосновении его температура падает градуса на 3 а потом оба объекта становятся одной температуры. Вообщем что б легче было взял пустотелый шар всунул в него тен!  Нагрел до 56 градусов получил аналогичный снимок. Теперь вопрос как такое получить в САЕ? Температура шара постоянна выражена градиентом как на снимке, а падала только в процессе прикладывания шара  например к пластине, потом два объекта принимали одинаковую температуру и эксперимент останавливался (оба материала из метала). Можно и получить зависимости распределения температуры на другую поверхность например от интенсивности надавливания, или получить время установления температуры?

Изменено 31 октября 2018 пользователем Scientific

[MotorManiac 130]

1 час назад, Scientific сказал:

Можно и получить зависимости распределения температуры на другую поверхность например от интенсивности надавливания, или получить время установления температуры?

 

Тепловое сопротивление между двумя поверхностями это параметр определяемый экспериментом. Как вы собрались  это считать с помощью сетки совершенно непонятно. В руководстве к этой проги есть такие данные даже - тепловое сопротивление. Зачем еще раз работу делать.

 

[karachun 2 038]

В соседней ветке как раз пытаются определить эти параметры на глаз.

Тепловое сопротивление будет зависеть от качества обработки поверхности, шероховатостей, отклонения от плоскости. Смоделировать шероховатость в МКЭ не получится.

Другое дело - нагреть тело сложной формы и выставить его на мороз и посмотреть за какое время оно остынет.

[soklakov 1 475]

8 часов назад, Scientific сказал:

получить зависимости распределения температуры на другую поверхность например от интенсивности надавливания

От интенсивности надавливания зависит пятно контакта (механическая задача, не flow-simulation), а уже от его площади - мощность теплопередачи и время остывания. Считать это можно, но не здесь)

В 30.10.2018 в 12:00, karachun сказал:

Не надо будет химичить с фотографиями из тепловизора.

Прально, нечего химичить, они нужны для сверки с результатами расчета этапа нагрева, а не для задания в качестве нагрузки.

[Scientific 0]

10 часов назад, soklakov сказал:

От интенсивности надавливания зависит пятно контакта (механическая задача, не flow-simulation), а уже от его площади - мощность теплопередачи и время остывания. Считать это можно, но не здесь)

Прально, нечего химичить, они нужны для сверки с результатами расчета этапа нагрева, а не для задания в качестве нагрузки.

А как посчитать пятно контакта? 

 

10 часов назад, soklakov сказал:

От интенсивности надавливания зависит пятно контакта (механическая задача, не flow-simulation), а уже от его площади - мощность теплопередачи и время остывания. Считать это можно, но не здесь)

Прально, нечего химичить, они нужны для сверки с результатами расчета этапа нагрева, а не для задания в качестве нагрузки.

Я так и не понял что я могу получить в результате расчета? И как сформулировать задачу что бы получить результат передачи тепла от двух поверхностей? В эксперименте легче делать чем МКЭ сформулировать! 

17 часов назад, karachun сказал:

В соседней ветке как раз пытаются определить эти параметры на глаз.

Тепловое сопротивление будет зависеть от качества обработки поверхности, шероховатостей, отклонения от плоскости. Смоделировать шероховатость в МКЭ не получится.

Другое дело - нагреть тело сложной формы и выставить его на мороз и посмотреть за какое время оно остынет.

Могу нарисовать модель и выложить и поэтапно тогда будем результат смотреть? А вдруг получиться)

[karachun 2 038]

5 часов назад, Scientific сказал:

Могу нарисовать модель и выложить и поэтапно тогда будем результат смотреть? А вдруг получиться)

С этого надо было и начинать. А еще лучше покажи текст задания самой курсовой.

6 часов назад, Scientific сказал:

Я так и не понял что я могу получить в результате расчета? И как сформулировать задачу что бы получить результат передачи тепла от двух поверхностей? В эксперименте легче делать чем МКЭ сформулировать! 

Вообще сейчас у тебя задача получается немного странной. Проводимость через грани тел определяется по справочникам, а не через МКЭ или CFD. Получается, что ты проводишь эксперимент а дальше сравниваешь результат со справочными данными. Солидворкс тут будет просто ради красивых картинок, результат будет зависеть от того к-та, который ты выберешь по справочнику.

6 часов назад, Scientific сказал:

А как посчитать пятно контакта? 

Задача Герца, но пока не торопись с этим. Можно в такие дебри залезть, что и до диплома не разгребешь.

 

Вообще лучше всего подойди к руководителю и уточни что он имел в виду и в каком виде нужно решить эту задачу. Обычно предполагается, что раз руководитель дал задание, то он сам знает как его решить.

[soklakov 1 475]

1 час назад, karachun сказал:

Обычно предполагается, что раз руководитель дал задание, то он сам знает как его решить.

заинтересован в нахождении решения)

7 часов назад, Scientific сказал:

В эксперименте легче делать чем МКЭ сформулировать! 

смотря какой эксперимент. когда эксперимент легче - так и не делают МКЭ) но у вас учебная работа. приходится потеть.