Глава 9: Назначение граничных условий

Предыдущее: Упражнение 2 | Следующее: Упражнение 3

В предыдущей главе, мы обсудили назначение, создание и управление материалами в проекте. В этой главе мы сосредоточим внимание на том, как дизайн взаимодействует с его окружением. Назначая граничные условия, такие как скорость потока, давление и температура для проемов и других конкретных местах, мы эффективно "соединяем" виртуальный проект с физическим миром. Кроме того, граничные условия позволяют задать параметры внутренней температурной нагрузки, таких как тепловыделение, которое часто встречается при моделировании электроники.

Граничные условия определяют входные модели имитации. Некоторые условия, например, скорость и объемная скорость потока, определяют, как жидкость входит или покидает модель. Другие условия, такие как тепловой коэффициент и тепловой поток, определяют обмен энергии между моделью и ее окружением.

Граничные условия соединяют модель имитации с окружающей средой. Без них, моделирование не определено, и в большинстве случаев продолжение невозможно. Большинство граничных условий могут быть определены как установившийся или временный процесс. Установившиеся граничные условия сохраняется на протяжении всего моделирования. Переходные граничные условия изменяются со временем и часто используются для моделирования события или циклического явления.

Прим.: Поток и тепло и входят и выходят из модели в указанных местах. Внешние поверхности без граничных условий считаются адиабатными стенками (без потоков и теплопередачи).

Использование граничных условий

Чтобы назначить граничное условие

Для начала необходимо включить параметр Граничные условия из вкладки Настройкана панели Параметры(A) или из проектного исследования балки (Б):

Для работы вблизи модели:

1. Щелкните левой кнопкой мыши на объекте модели (поверхности или детали).
2. Нажмите кнопку "Редактировать" в контекстной панели инструментов.
3. Задайте параметры Граничные условия в диалоговом окне "Быстрое редактирование".

В качестве альтернативы, щелкните правой кнопкой мыши на модели или ветке на панели исследования проекта, и выберите Редактировать...

Работа в отступлении от модели :

1. Щелкните левой кнопкой мыши на модели объекта (поверхности или детали) для его выбора.
2. Выберите " Редактировать " на панели "Граничные условия".
3. Задайте параметры в диалоговом окне "Граничные условия".

Укажите граничные условия в диалоговом окне редактирования :

1. Установите условие Тип.
2. Задайте Единицы измерения (если применимо).
3. Задайте Изменение времени (Устойчивое состояние или переходное).
4. Примените конкретные условия настройки, такие как Нормальная или Составная для скорости или Статическое или Измеряемое для давления. Изменение направления потока для скорости, объемного расхода, или массового расхода.
5. Укажите значение.
6. Нажмите Применить.

Чтобы определить, а затем применить граничное условие

Альтернативный рабочий процесс для создания граничного условия перед ее применением к модели.

1. Выберите Редактировать на контекстной панели Граничные условия. В качестве альтернативы, щелкните правой кнопкой мыши на ветке панели проекта исследования Граничные условия, и нажмите кнопку Новый BC....
2. Определите граничные условия в диалоговом окне "Быстрое редактирование" Граничные условия, и нажмите кнопку Применить.
3. Перетащите неприсвоенное значение из панели проекта исследования на объект модели:

Прим.: Чтобы назначить параметр, который назначе в данный момент другому объекту, перетащите его из панели проекта исследования на объект модели.

Чтобы удалить граничные условия

Чтобы удалить граничные условия из определенного объекта (несколько способов):

• Нажмите левой кнопкой мыши на объекте, и щелкните значок "Удалить" из контекстного меню. (Это удалит условия в том порядке, в котором они были применены.)
• Разверните ветку "Граничное условие" в панели исследования проекта, щелкните правой кнопкой мыши на заданном условии и нажмите Удалить.
• Выберите объект и нажмите Редактировать из контекстной панели Граничные условия. В диалоговом окне "Быстрое редактирование", задайте Тип для условий, которые требуется убрать, и нажмите Удалить.

Чтобы удалить одно граничное условие из нескольких объектов:

1. Разверните ветку панели проекта исследования Граничные условия.
2. Щелкните правой кнопкой мыши на состоянии для удаления.
3. Нажмите Удалить.

Чтобы удалить все граничные условия:

1. Щелкните правой кнопкой мыши на ветке панели исследования проекта Граничные условия.
2. Нажмите кнопку Удалить все.

Поток граничных условий

Граничные условия потока отвечают на следующие вопросы:

• Есть поток?
• Что движет поток?
• Где места для входа и выхода на модели?
• Какого его значение?

Потоком можно управлять несколькими способами:

• удельный расход
• скорость
• давление
• внутренний вентилятор или насос
• плавучесть за счет естественной конвекции

Граничные условия потока применяются к наружным поверхностям и, как правило, включают в себя:

Вход	Выход
Расход	Pstatic = 0
P статический = 0	Расход
Pstatic > 0	Pstatic = 0
Внешний вентилятор (Давление)	Pstatic = 0
Pstatic = 0	Внешние вентилятор (напряжение)
Pstatic = 0 (внутренний вентилятор)	Pstatic = 0

Наиболее часто используемые граничные условия потока...

Скорость	Скорость обычно используется в качестве граничного условия на входе. Укажите к выбранной поверхности либо нормали, или в Декартовых компонентах. Скорость может быть применена к выходному отверстию если ее направление из модели. Для того, чтобы определить полностью спроектированный профиль потока к состоянию скорости, проверьте Полное значение.
Объемный расход	Примените к плоским входным отверстиям (а иногда выходным отверстиям). Это особенно полезно, если плотность постоянна. Чтобы определить полностью спроектированный профиль потока к состоянию объемной скорости потока, установите флажок Полностью спроектированный.
Массовый расход	В основном применяется для входных отверстий (только плоских). Массовый расход можно применить к выходному отверстию если направление потока - из модели.
Давление	Граничное условие давления обычно используется на выходном отверстии. Рекомендуемым (и наиболее удобным) условием на выходе является статическое, калиброванное давление со значением 0. Никакие другие условия не нужны на выходе. Если известно падение давления через устройство, задайте давление на входе (в виде статического измерителя давления) и значение 0 статического измерителя на выходе.
Скольжение/Симметрия	Условие скольжения приводит к потоку жидкости вдоль стены, не останавливаясь на стене, что обычно возникает вдоль стены. Однако, жидкостью предотвращается протекание через стену. Скользящее стены используются для определения плоскостей симметрии. Симметричная поверхность не должна быть параллельна оси координат.

Существует больше граничных условий потока, доступных в Autodesk® CFD. Условия, перечисленные выше, наиболее часто используются в работе. Щелкните здесь, чтобы посмотреть описания всех граничных условий потока в Autodesk® CFD...

Граничные условия теплопередачи

Тепло может исходить из известной температуры, тепловой нагрузки (например, электронный чип), излучения или сопротивления для электрического тока. Граничные условия тепла ответят на следующие вопросы:

• Есть ли тепло в конструкции?
• Где?
• Какое значение?
• Где остается тепло конструкции?
• Что такое контрольная температура внешней среды?

Прим.: Температура должна быть указана в модели для Autodesk® CFD, чтобы решить теплопередачу. Это может быть температура или граничное условие теплового коэффициента.

Наиболее часто используемые граничные условия теплопередачи...

Температура	Граничные условия температуры должны быть заданы для всех входных отверстий при запуске теплопередачи. Статический температурный режим рекомендуется для большинства анализов теплопередачи. Используйте общую температуру в качестве температуры на входе для сжимаемого анализа теплопередачи.
Общий тепловой поток	Суммарный тепловой поток это условие, которое прикладывает теплоту непосредственно заданной поверхности. Примените непосредственно состояние общего теплового потока. (Не разделять на область поверхности.) Это очень удобно, так как значение не будет пересчитано если площадь поверхность изменится. Общий тепловой поток должен применяться только к наружной поверхности стены.
Тепловой коэффициент	Также известное как условие конвекции, обычно используется для моделирования охлаждения. Назначьте тепловые коэффициенты на внешние поверхности для моделирования окружающей среды, которая является внешней по отношению к устройству. Следует применять только к внешним поверхностям.
Радиация	Граничное условие излучения моделирует радиационный теплообмен для выбранных поверхностей и внешнего источника по отношению к модели. Это "излучение теплового коэффициента" в том, что он отображает поверхность для заданной тепловой нагрузки с использованием исходной температуры и состояния поверхности.
Общая выработка тепла	Полным тепловыделением является тепловая нагрузка, которая не разделяется по объему детали. Это рекомендуемое условие для большинства приложений тепловой нагрузки, поскольку значение не должно быть скорректировано при изменении объема детали.

Существует несколько граничных условий теплопередачи, доступных в Autodesk® CFD. Условия, перечисленные выше, наиболее часто используются в работе. Щелкните здесь для просмотра описания всех граничных условий теплопередачи в Autodesk® CFD...

Предыдущее: Упражнение 2 | Следующее: Упражнение 3

Назад к начальной странице обучения