Задание условий на стенках
Процедура
- Укажите Значение для каждого Параметра условия на стенке.
Дважды кликните в ячейке Значение, чтобы отредактировать ее содержимое или выбрать соответствующий тип параметра. Чтобы задать значение в зависимости от координат или времени, нажмите кнопку Зависимость после нажатия левой кнопкой мыши в соответствующем поле Значение (см. раздел “Зависимость”).
В зависимости от типа задачи и физических моделей, указанных на вкладке Тип задачи, доступны следующие типы условий на стенках:
Тепловое условие на внешней стенке по умолчанию (если выбран Внутренний тип задачи и параметр Теплопроводность включен на вкладке Тип задачи).
Для Внутренняя задач с Сопряженный теплообмен необходимо задать тепловое условие, которое будет применяться по умолчанию ко всем внешним стенкам модели. Таким образом можно задать теплообмен между потоком, обтекающим модель, и ее внешними стенками.
На внешних стенках модели могут быть заданы следующие тепловые условия:
Адиабатическая стенка. В этом случае стенки считаются теплоизолированными.
Коэффициент теплоотдачи. Тепловой поток (Q) через внешние стенки зависит от следующих параметров: Коэффициента теплоотдачи (h), который указывается пользователем, Температуры внешней текучей среды (Tf), рассчитанной температуры внешних стенок (Tw) и площади внешних стенок модели (A): Q = h(Tf – Tw)A.
Мощность тепловыделения. Полная мощность тепловыделения. Положительные значения соответствуют тепловому потоку от внешней среды к телу; отрицательные значения - тепловому потоку от тела к внешней среде.
Удельная мощность поверхностного тепловыделения. Мощность тепловыделения через единицу площади. Положительные значения соответствуют тепловому потоку от внешней среды к телу; отрицательные значения - тепловому потоку от тела к внешней среде.
Температура стенки. Температура внешних стенок модели.
Нажмите кнопку Зависимость , чтобы задать параметры в зависимости от координат или времени или использовать результаты другого расчета в качестве граничных условий стенки для текущего проекта (для получения дополнительной информации обращайтесь к разделу “Зависимость”).
Можно переопределить тепловое условие по умолчанию для определенной внешней стенки:
чтобы задать условия Мощности тепловыделения или Удельной мощности поверхностного тепловыделения, используйте Поверхностный тепловой источник (см. раздел “Создание поверхностного теплового источника”);
чтобы задать Коэффициент теплоотдачи, используйте граничное условие Внешняя стенка (см. раздел “Создание условия типа "Отверстие"”).
Тепловое условие на стенке по умолчанию (если параметр Течение жидкости/газа включен и параметр Теплопроводность отключен на вкладке Тип задачи).
Если рассматриваемая задача не является задачей Сопряженный теплообмен, необходимо задать одно из следующих тепловых условий на стенках, которые будут применяться по умолчанию ко всем стенкам модели, контактирующим с текучей средой:
Адиабатическая стенка. В этом случае стенки считаются теплоизолированными. По умолчанию все стенки модели обладают поверхностным трением.
СоветЕсли необходимо получить адиабатическую и свободную от трения стенку, создайте граничное условие Идеальная стенка на соответствующих гранях (см. раздел “Создание условия типа "Отверстие"”).
Тепловой поток (полный тепловой поток). Положительные значения соответствуют тепловому потоку от стенки к текучей среде; отрицательные значения – тепловому потоку от текучей среды к стенке.
Плотность теплового потока (тепловой поток через единицу площади поверхности). Положительные значения соответствуют тепловому потоку от стенки к текучей среде; отрицательные значения – тепловому потоку от текучей среды к стенке.
Температура стенки.
Значения параметров вводятся в соответствующем поле. Чтобы задать значение в зависимости от координаты или времени, нажмите кнопку Зависимость (для получения дополнительной информации обращайтесь к разделу “Зависимость”).
Можно задать другое тепловое условие для определенной стенки:
чтобы задать условия Температуры и Коэффициента теплоотдачи, используйте граничное условие Реальная стенка (см. раздел “Создание условия типа "Отверстие"”).
чтобы задать Плотность теплового потока и Тепловой поток, используйте Поверхностный тепловой источник (см. раздел “Создание поверхностного теплового источника”).
Радиационные свойства поверхностей по умолчанию и Радиационные свойства внешних поверхностей по умолчанию (если параметр Радиационный теплообмен включен на вкладке Тип задачи).
Если в задаче учитывается Радиационный теплообмен от поверхности к поверхности, необходимо задать радиационные свойства для всех стенок в модели.
Чтобы применить радиационные свойства, нажмите кнопку
и выберите желаемую поверхность радиационного теплообмена в Инженерной базе данных.Радиационные свойства поверхностей по умолчанию означают радиационные свойства поверхностей, которые по умолчанию применяются ко всем стенкам модели, за исключением внешних стенок в случае внутренней задачи.
Радиационные свойства внешних поверхностей по умолчанию означают радиационные свойства поверхностей, которые по умолчанию применяются ко всем внешним стенкам модели в случае внутренней задачи.
Прим.:Радиационная поверхность любого типа, за исключением Неизлучающей поверхности, примененная к стенке изолятора, будет автоматически изменена программой на стенку белого тела.
За подробной информацией о стандартных поверхностях радиационного теплообмена и их радиационных свойствах обращайтесь к разделу “Стандартные типы поверхности радиационного теплообмена”.
Чтобы задать радиационные свойства, отличающиеся от заданных по умолчанию, для каких-либо стенок модели, следует использовать условие Поверхность радиационного теплообмена (см. раздел “Поверхности радиационного теплообмена”).
Шероховатость (если включен параметр Течение жидкости/газа на вкладке Тип задачи).
Вы можете задать значение Шероховатости, которое по умолчанию будет применяться ко всем стенкам модели.
Шероховатость поверхности определяется количеством и формой выступов и впадин, распределенных по ней произвольно.
Рис. 1. Определение шероховатости.
Численно значение шероховатости определяется параметром Rz:
(1) Значение шероховатости может быть указано в микрометрах (micrometers), микродюймах (microinches) или единицах измерения, заданных пользователем.
Если в модели присутствуют стенки с другим значением Шероховатости, можно задать его позже с помощью граничного условия Реальная стенка (см. раздел “Создание условия типа "Отверстие"”).
Условия проскальзывания (если параметр Течение жидкости/газа включен на вкладке Тип задачи и Неньютоновские жидкости выбраны в качестве типа Текучей среды по умолчанию проекта на вкладке Текучая среда).
Если в задаче рассматриваются Неньютоновские жидкости, можно задать условия проскальзывания, которые будут применяться ко всем стенкам модели. Условия проскальзывания можно задать отдельно для каждой из неньютоновских жидкостей в проекте (см. раздел “Условия проскальзывания (условия на стенках по умолчанию)”).
Смачиваемость (если параметры Течение жидкости/газа и Нестационарность включены на вкладке Тип задачи, идеальные Газы выбраны в качестве типа Текучей среды по умолчанию проекта, и параметры Влажность и Пленка включены на вкладке Текучая среда).В том случае, если в задаче учитывается пленочная конденсация, можно задать условия смачиваемости, которые будут применяться ко всем стенкам модели (для получения дополнительной информации обращайтесь к разделу “Сорбция”).
Чтобы применить условие смачиваемости, включите опцию Смачиваемость, затем раскройте элемент Смачиваемость и задайте значение Начальной толщины пленки.
Прим.:По умолчанию все поверхности, контактирующие с текучей средой, считаются смачиваемыми, за исключением стенок, на которых задан Коэффициент теплоотдачи стенки.
Следует иметь в виду, что нельзя задать Смачиваемость на поверхностях с заданным Коэффициентом теплоотдачи стенки. Однако можно задать Смачиваемость на внутренних поверхностях модели в случае, если во внутренней задаче учитывается Теплопроводность и Коэффициент теплоотдачи задан в качестве Теплового условия на внешней стенке по умолчанию.