prijenos topline izolirani vodic 2011-04-18

NUMERIČKO MODELIRANJE I SIMULACIJE

Strojarski fakultet u Slavonskom BroduZavod za strojarske konstrukcijeKatedra za mehaniku i čvrstoću

Prijenos toplinePrijenos toplineVježba 2

1/18Prijelaz topline dr.sc. PEJO KONJATIĆ



Model:Model:• Model - solenoid - sastavljen od nekoliko različitih materijala.• Željezna jezgra okružena je bakrom, a odvojeni su plastičnim izolatorom.

Vodič je učvršćen za čelični nosač• Željezna jezgra generira toplinu u iznosu od 0.001 W/mm3, dok je na površini j j g g p , j p

bakra prirodna konvekcija.• Jedna površinačeličnog nosača je na konstantnoj

temperaturitemperaturi.

CiljCilj

Željezna jezgraPlastični izolator

BakarCilj:Cilj:Odrediti raspodjelu temperature u vodičui izolaciji pod pretpostavkom stacionarnog

Bakar

i izolaciji pod pretpostavkom stacionarnogprovođenja topline.




• Otvoriti novi Project.• Sa izbornika Units izabrati:

– Metričke jedinice (kg, mm, s, C, mA, mV).– “Display Values in Project Units” - označeno




1. Sa izbornikaToolbox, dvostruki klik “Steady-State Thermal” kako bi kreiraliThermal kako bi kreirali novu analizu Stacionarnog prijenosa topline.

1.

2. Desni klik miša na poljep jGeometry, zatim izabrati “Import Geometry” –browse: “izolirani_vodic.x_t”

2.

_ _




3. Dvostruki klik na “Engineering Data” kako bi došli do svojstava materijala. 3.

4. Naznačiti “General Materials” zatim kliknuti na ‘+’ uz “Copper Alloy”, “Gray cast Iron” i “Polyethylene” kako bi dodali njihova svojstva u j jsimulaciju.

5 V titi d j kt “R t t5. Vratiti se nazad u projekt - “Return to Project”. 4.

5.


5.



6. Dvostruki klik na polje “Model” prvog sustava (A) otvorit će aplikaciju“Mechanical”“Mechanical”. 6.

7. Sa izbornika Units izaberite:– “Metric (mm, kg, N, s, mV, mA)” – “Celsius (For Metric Systems)”Celsius (For Metric Systems)

7.




8. Sa izbornika Geometry izabrati pojedini dijelove i promijeniti im svojstva materijala asvojstva materijala

a. Označiti “Core” u izborniku “Geometry).

a.

b. Sa izbornika “Details of Core” uvezite (import) materijal “gray cast iron”.

c. Isto ponoviti sa dijelovima “Insulator” i “Coil” – dodati svojstva za “polyethylene” i “copper alloy”

b.




9. Umrežiti model: Desni klik na izbornik Mesh – Generate

hmesh




10. Generirati finiju mrežu: a. Desni klik na izbornik Mesh – a.Insert – Sizing

b. Izaberite sva četiri dijela

a.

j(koristeći “Box select”)

c Kliknite Applyc. Kliknite Apply

d. Unijeti vrijednost 2 mm za b.

veličinu mreže

c.


d.



11. Ponovit korak 9Desni klik na izbornik Mesh – Generate

hmesh




12. Kliknuti na “Steady State Thermal”

13 Izabrati dio “Core” zatim desni 1213. Izabrati dio Core zatim desni klik miša - Insert – Internal Heat Generation

14 U detaljima unijeti vrijednost

12.

14. U detaljima unijeti vrijednost 0,001 W/mm3

13.


14.



15. Aktivirati odabir ploha i izabrati 8 vanjskih i 3 gornje plohe (sveukupno 11 ploha) 15.(sveukupno 11 ploha)

16. Desni klik miša – Insert -Convection

17 U detaljima unijeti vrijednost17. U detaljima unijeti vrijednost -- Film Coefficient: 5 e-5 W/(mm2xoC)- Ambient Temperature: 25 oC

16.

17.

16.




18. Izabrati jednu stranu nosača

19 D i klik iš I t19. Desni klik miša – Insert -Temperature

20. Unijeti vrijednost 25 oC

21 Riješiti problem - Solve 18 i 1921. Riješiti problem - Solve 18. i 19.

20.21.




22. Umetnite rezultate za temperaturu 22.

23. Evaluate All results

24 Aktivirati odabiranje tijela i izabrati 2324. Aktivirati odabiranje tijela i izabrati samo izolaciju, zatim ponoviti gornje korake

23.

2424.




25. Kliknuti na Solution i umetnuti Total Heat Flux 25.

26. Evaluate All Results26.

27. Aktivirati vektorski prikaz

28. Koristite kontrole vektora kako bi prilagodili (npr. duljinu vektora gustoću itd)

27.

duljinu vektora, gustoću, itd)

28.




29 Dodati dva lokalna koordinatna sustava:

Odrediti raspodjelu temperature poprečnog presjeka vodiča.

29. Dodati dva lokalna koordinatna sustava:a. Desni klik na Coordinate systems b. Insert – Coordinate system 29. a.c. Promijeniti “define by” u “Global Coordinates”. Korisititi koordinate:za 1. koord. sustav x,y,z (23, 50, 4) 29. b.za 2. koord. sustav x,y,z (23, 50, 38)

30. Kliknuti na Model – Insert – “Construction Geometry”

31. Desni klik na “Construction Geometry”- 29. c.Insert - Path

3031




32. Desni klik na lokalni koordinatni sustav –Rename – promijeniti ime u “Početak” i “Kraj”

33. U detaljima puta za početnu i završnu lokacijuizabrati lokalne koordinatne sustave “Početak”

32.

i “Kraj”

34. Umetnite novi rezultat za temperaturu uprješenje

35 Scoping Method prebaciti u “Path” i za put35. Scoping Method prebaciti u Path i za putizabrati “Path” 33.

34.35.




36. Evaluate All Results 36.


prijenos topline izolirani vodic 2011-04-18

Documents