Environment-Driven Properties

For many simulations, material properties are constant, and do not need to vary. For other simulations, such as natural convection and high-speed compressible simulations, material properties do vary physically. To simulate these models correctly, the material properties must be allowed to vary. The Material Environment dialog, accessible from the Material quick edit dialog as well as the Design Study bar, allows you to indicate that the properties of the material will vary. This ensures a more accurate representation of the physical model.

Il database dei materiali Default contiene una sola versione di ciascun materiale. La maggior parte di essi è definita con proprietà variabili.

Quando si applica un materiale, specificare se è Fisso o Variabile e definire le condizioni operative dello scenario. Le proprietà del materiale in queste condizioni vengono calcolate e mantenute costanti o utilizzate inizialmente e poi variate.

Note: Le impostazioni di ambiente sono valide solo per fluidi e solidi.

Come specificare Fisso o Variabile

Molti materiali nel database di default vengono definiti con proprietà variabili. Per specificare se i materiali sono costanti o variabili in uno scenario:

1. Fare clic su Imposta... nella riga Ambiente della finestra di dialogo di modifica rapida

   (in alternativa, fare clic con il pulsante destro del mouse sul materiale nella barra Studio di progettazione e selezionare Modifica riferimento ambiente del materiale...).

2. Selezionare Fisso o Variabile.
   • Selezionare Fisso per calcolare le proprietà nell'ambiente specificato in modo da mantenerle costanti.
     • Per indicare il valore specifico di una proprietà definita come variabile, copiare il materiale in un database personalizzato, modificare la variazione della proprietà in costante e specificarne il valore.
   • Selezionare Variabile per rendere variabili le proprietà in base alla definizione nel materiale. Eseguire questa operazione per le analisi di proprietà quali convezione naturale e compressibile.
     • Varieranno solo le proprietà definite con un metodo variabile.
     • Questa finestra di dialogo non è disponibile per i materiali definiti con sole proprietà costanti.

Nella barra Studio di progettazione, vicino al nome del materiale, viene visualizzata la condizione del materiale (Fisso o Variabile). In questo modo, è più semplice capire se è stata selezionata la corretta variabilità per il tipo di analisi. Tenere presente che Fisso è l'impostazione di default.

Note: Selezionare Variabile quando le proprietà devono essere modificate. Alcuni esempi di analisi includono convezione naturale e compressibile.

Per un esempio dell'impostazione delle proprietà variabili...

To specify the scenario Environment settings

The scenario Environment settings affect all materials that have Use scenario environment enabled on the Material Environment dialog.

To change the Environment settings:

• In the Design Study bar, right click on the Material branch, and select Edit scenario environment reference... (Alternatively, click Scenario Environment from the Materials context panel.)
• Specify the Pressure and Temperature on the Scenario Environment dialog.

To change the Environment for an individual material

If materials operate at different conditions (such as two fluids in a cross-flow heat exchanger), the scenario Environment value is not sufficient to define their properties. To set the Environment conditions for an individual material:

• Click Set... on the Environment line of the quick edit dialog.
• Uncheck Use scenario environment.
• Specify the Pressure and Temperature conditions.

Examples

To specify constant property, high temperature air

• Select Air.
• Specify the Environment temperature and pressure.
• Select Fixed to use constant properties.

Autodesk Simulation CFD computes the properties at the Environment.

To use Air with a specified density

• Open the Material Editor, and copy Air from the Default database to a custom database.
• Modify the variation method for density to Constant, and specify a value. Save and exit the Material Editor.
• On the quick edit dialog, select the air material from the custom database.
• Open the Material Environment dialog, and select Fixed.
• Apply the material to the model.

Property Initialization for Natural Convection

For natural convection analyses, property values must be allowed to vary (by selecting Variable) from the Material Environment dialog.

By default, initial fluid (air) property values are computed based on the lowest specified temperature boundary condition in the analysis. This is the desired behavior for simulating cooling of a device by natural convection.

For situations in which the device is heated by natural convection, it is better to initialize the fluid (air) properties based on the Environment temperature. To do this, enable the following flag in the Flag Manager:

use_property_ref_temp