Es gibt einige grundlegende Eigenschaften, die erforderlich sind, um einen Festkörper für die Verwendung mit Autodesk® CFD zu definieren. Die meisten dieser Eigenschaften können je nach Temperatur, Druck oder Skalar mit verschiedenen Variationsmethoden variiert werden. Diese Eigenschaften und Methoden sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:
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Eigenschaft |
Variationsmethoden |
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Leitfähigkeit
Derselbe Wert für die Wärmeleitfähigkeit kann für alle drei Richtungen verwendet werden, oder jede Komponente kann unterschiedlich sein. |
Konstant, Polynom, Inverses Polynom, Stückweise linear |
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Dichte
Dichte wird nur für transiente Analysen verwendet. |
Konstant, Polynom, Inverses Polynom, Stückweise linear |
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Spezifische Wärme
Spezifische Wärme wird nur für transiente Analysen verwendet. |
Konstant, Polynom, Inverses Polynom, Stückweise linear |
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Emissionsvermögen
Das Emissionsvermögen wird in Wärmestrahlungsanalysen verwendet. Das für einen Festkörper angegebene Emissionsvermögen überschreibt den Wert, der dem Kontaktfluid zugewiesen ist. |
Konstante, stückweise lineare Variation mit Temperatur (nützlich für spektrale Strahlungsanalysen) |
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Transmissionsgrad
Der Transmissionsgrad wird in Wärmestrahlungsanalysen verwendet. Siehe Anmerkung unten für weitere Informationen. |
Konstant, Stückweise linear (Variation je nach Temperatur), Solar-Fenster, Solar-Wand |
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Elektrischer Widerstand
Wird nur für Simulationen der Joule-Erwärmung verwendet. |
Konstant, Polynom, Inverses Polynom, Stückweise linear (Variation je nach Temperatur) |
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Wandrauheit
Ist für die Simulation von variablen Rauheitshöhen hilfreich, um die Reibungswirkungen einzuschließen. |
Konstant |
Der Transmissionsgrad ist ein Maß dafür, wie viel Strahlungsenergie durch ein Objekt durchgehen kann. Es gibt vier Variationsmethoden für den Transmissionsgrad:
Für die Variationen Konstant und Stückweise linear liegt der gültige Bereich zwischen 0 und 1. Ein Wert von 1 gibt an, dass das Objekt vollständig transparent ist und die Strahlungsenergie zur Gänze durchgelassen wird. Der Wert 0 bedeutet, dass das Objekt opak ist. Der Transmissionsgrad ist ein Parameter ohne Einheit mit einem vorgegebenen Wert von 0. Die Summe von Transmissionsgrad und Emissionsvermögen muss kleiner oder gleich 1 sein. Wenn die Summe größer als 1 ist, wird bei Simulationsstart eine Fehlermeldung angezeigt.
Die Variationen Solar-Fenster und Solar-Wand dienen zum Simulieren von Solarwärme in einem Gehäuse oder einem besetzten Raum. Statt direkt einen Transmissionsgrad festzulegen, geben Sie Werte für SHGC (Solar Heat Gain Coefficient, Energiedurchlassgrad) und U-Faktor an. Diese Parameter definieren die Rate des Einfalls von Solarenergie durch Wände, Türen, Fenster und Dachfenster und andere Außenelemente. Sie finden weitere Details im Thema AEC-Solarwärme.
Beachten Sie, dass die Absorption von Strahlungsenergie durch transparente Festkörper im Strahlungsmodell nicht enthalten ist.
Da das Autodesk CFD-Wärmestrahlungsmodell davon ausgeht, dass sich Fluide nicht beteiligen, kann der Transmissionsgrad nur Festkörpern zugewiesen werden. Daher ist es nicht möglich, die strahlungsinduzierte Wärmeübertragung in dunklen oder "trüben" Fluiden zu simulieren.
So simulieren Sie ein transparentes Objekt, das sich zur Gänze in einem Fluid befindet
So simulieren Sie Strahlungswärmeaustausch zwischen einem transparenten Festkörper und der Umgebung, wie z. B. einem Fenster
So simulieren Sie den Strahlungswärmeaustausch durch einen transparenten Festkörper wie z. B. ein Fenster
Flächenteile können nicht zum Simulieren von transparenten Medien verwendet werden. Ein Transmissionsgradwert ungleich 0 für Flächenteile wird ignoriert. Ebenso werden Transparenzwerte ungleich 0 ignoriert, die bewegten Festkörpern zugewiesen werden. Transparenz wird für bewegte Festkörper oder in rotierenden Bereichen nicht unterstützt.
Weitere Informationen über den Transmissionsgrad in Strahlungsstudien
Der Widerstand pro Fläche wird mit der Länge der Komponente multipliziert. Ein Wert für den spezifischen Widerstand ist bei allen Festkörpern erforderlich, die durch den Joule-Effekt erwärmt werden.
Die Beziehung zwischen dem spezifischen Widerstand und dem Widerstand ist: