固体物性値

プロパティとその変化方法

Autodesk® CFD と共に使用する固体を定義するために必要ないくつかの基本的プロパティがあります。この基本的物性値のほとんどが、変化方法によって、温度や圧力やスカラーに基づいて変化させることができます。これらの物性値および変化方法を以下の表に示します:

物性値

変化方法

熱伝導率

3 方向すべてに対して同じ値の熱伝導率を使用でき、それぞれ異なる成分を使用することもできます。

一定、多項式、逆多項式、区分直線近似

密度

密度は非定常シミュレーションにのみ使用されます。

一定、多項式、逆多項式、区分直線近似

比熱

特定の熱は非定常シミュレーションにのみ使用されます。

一定、多項式、逆多項式、区分直線近似

放射率 --

放射(輻射)率は熱放射(輻射)解析に使用されます。固体において指定される放射率は、接触する流体に指定された値より「優先」されます。

一定、温度依存の区分直線近似(スペクトル放射解析に役立つ)

透過率 --

透過率は熱放射(輻射)解析に使用されます。詳細については、以下の注意事項を参照してください。

一定、区分直線近似(温度依存)、太陽ウィンドウ、太陽の壁

電気抵抗率

ジュール発熱シミュレーションでのみ使用されます。

一定、多項式、逆多項式、区分直線近似(温度依存)

壁面粗さ

摩擦効果を含めるための変数粗さの高さをシミュレートするのに役立ちます。

一定

透過率

透過率は、放射エネルギーが物体をどの程度通過できるかの指標です。透過率には 4 つの変化方法を使用できます。

[一定][区分直線近似]変化の場合、許容される範囲は0~1です。値が 1 の場合は、物体が完全に透明で、放射エネルギーが完全に通り抜けることを意味します。値が0の場合は物体が不透明であることを意味します。透過率は単位のないパラメータで、既定値は 0 です。透過率と放射(輻射)率の合計は 1 以下でなければなりません。合計が 1 を超えると、シミュレーションの開始時にエラー メッセージが表示されます。

[太陽ウィンドウ]および[太陽の壁]の変化は、囲まれた、または占有された空間内の太陽熱をシミュレートするために使用されます。ただし、透過率の値を直接指定する代わりに、太陽熱取得係数(SHGC)および U-Factor を指定します。これらのパラメータは、太陽エネルギーが壁、ドア、窓、天窓、およびその他の外部フィーチャを通過する速度を定義します。詳細については、AEC 太陽熱のトピックを参照してください。

透明なソリッドによる放射エネルギーの吸収は放射モデルに含まれていない点に注意してください。

透過率を割り当てる

Autodesk CFD の熱放射モデルでは流体は考慮されないため、透過率はソリッド パーツにのみ割り当てることができます。暗い、または「濁った」流体を伝達する放射熱をシミュレートすることはできません。

流体の中へ完全に沈められた透明な物体をシミュレートするには

  • 物体をソリッドとしてモデル化してメッシュを作成します(非表示化された部品は不可)。
  • 0 ~ 1 の間の透過率をソリッド材料に指定し、放射が物体を透過できるようにします。

透明なソリッドと窓ガラスなどの周囲環境との間の放射熱交換をシミュレートする方法

  • 窓ガラスをモデルでソリッドとしてモデル化します。
  • 対象のソリッドの材料に透過率の値を割り当てます。
  • 対象のサーフェスに放射熱透過条件を割り当てます。この境界条件には外部温度が必要となる。

窓のような透明のソリッドを通過する太陽放射熱交換をシミュレートする方法:

  • 窓ガラスをモデルでソリッドとしてモデル化します。
  • 透過率に対して[太陽ウィンドウ]変化を選択し、[SHGC]および[U-factor]の値を割り当てます。
  • [実行]ダイアログで太陽熱を有効化します。[太陽熱放射(日射)]ダイアログで、シミュレーションの日付、時刻、場所を指定し、環境温度または時間の変化を指定します。

サーフェス部品は透明媒体をシミュレートするために使用できません。サーフェス部品に適用された0(ゼロ)以外の透過率は無視されます。同様に、移動ソリッドに指定された0(ゼロ)以外の透明度の値も無視されます。 透明度は移動物体に対して、または回転領域内ではサポートされていないためです。

熱放射(輻射)スタディの透過率についての詳細

抵抗率

単位面積あたりの抵抗掛ける装置の長さ。ジュール効果により熱せられる固体には、抵抗率の値が必須です。

抵抗率と抵抗の関係は、

ジュール発熱についての詳細