Attività 2: Semplificare il modello 1 e applicare carichi termici

In questa attività, si rimuovono prima i componenti del modello estranei all'analisi termica e poi si applicano i carichi termici per simulare i trasferimenti di calore attraverso il radiatore.

Si presuppone che la parete interna del tubo sia alla stessa temperatura dell'acqua che fluisce. Si presuppone inoltre che la portata sia sufficientemente elevata da rendere trascurabile il cambio di temperatura dell'acqua nel radiatore. Tuttavia, le alette disperderanno calore nell'ambiente per convezione naturale e per radiazione.

In questa attività, l'utente dovrà eseguire le seguenti operazioni

Prerequisiti

Passaggi

  1. Rimuovere i raccordi e i componenti del volume d'acqua dato che non influenzano la simulazione, ma contribuiscono al tempo di analisi.

    Nota: Il tempo di calcolo della simulazione dipende strettamente dalla mesh. È possibile rimuovere gli oggetti superflui per evitare che vengano sottoposti a mesh e inclusi nella simulazione.
    1. Fare clic su simplify icon (area di lavoro Simulazione > scheda Setup > gruppo Semplifica > Semplifica per accedere all'ambiente Semplifica.
    2. Nel browser, espandere folder icon Componenti modello.
    3. Fare clic con il pulsante destro del mouse sul componente component icon Acqua:1, quindi selezionare remove location Rimuovi. Notare che l'azione Rimuovi viene aggiunta a Timeline semplificata nella parte inferiore dell'area grafica.
      Nota: Rimuovi elimina la parte dal modello di simulazione, ma non ha effetto sulla geometria nell'area di lavoro Progettazione.
    4. Ripetere il passaggio c per rimuovere il componente component icon Raccordi:1.
    5. Fare clic su Vista iniziale accanto al ViewCube per ripristinare le dimensioni e l'orientamento originali del modello.
    6. Fare clic su finish icon (area di lavoro Simulazione > scheda Semplifica solido > gruppo Termina semplificazione > Termina semplificazione) per tornare alla scheda Setup.
      Nota: La timeline è stata modificata e non mostra più le azioni di rimozione. Queste azioni sono visibili solo in Timeline semplificata.

      suppressed parts view

  2. Aprire la finestra di dialogo Carichi termici e selezionare tutte le 24 facce del tubo.

    1. Se necessario, nel browser, espandere folder icon Componenti modello.
    2. Fare clic sumake visible icon accanto a Alette per nasconderle.
    3. Fare clic sulla faccia DESTRA del ViewCube per regolare l'orientamento del tubo.
    4. Fare clic su thermal load icon (area di lavoro Simulazione > scheda Setup > gruppo Carichi > Carichi termici) per aprire la finestra di dialogo Carichi termici.
    5. Nella finestra di dialogo Carichi termici, impostare Tipo su thermal load icon Temperatura applicata.
      Suggerimento: Il software impedisce l'inserimento di carichi incompatibili sulla stessa superficie. Specificare il tipo di carico prima di selezionare Tipo di oggetto.
    6. Fare clic su select all faces iconSeleziona tutte le facce per selezionare tutte le superfici del tubo, quindi fare clic sul tubo.

      select all pipe faces

  3. Deselezionare le facce esterne del tubo, in modo che il carico termico venga applicato solo alle facce interne del tubo.

    1. Nella finestra di dialogo Carichi termici, fare clic su select all faces icon Seleziona tutte le facce per disattivarla e poter utilizzare la selezione standard per deselezionare le facce esterne del tubo.
    2. Fare clic con il pulsante destro del mouse sulla sinistra e sopra il modello e trascinare una selezione della finestra sopra gli spigoli sul lato destro del modello.
      Nota: È importante trascinare la finestra di selezione verso sinistra per deselezionare correttamente le superfici.


      deselect pipe faces

  4. Applicare un carico termico di 75 C alle facce interne del tubo.

    1. Nella finestra di dialogo Carichi termici, fare clic su change units icon Modifica unità.
    2. Selezionare C dall'elenco a discesa.
    3. Modificare il valore di temperatura in 75 C.
      Nota: La temperatura dipende dal riscaldatore dell'acqua o dalla caldaia. È consigliabile optare sempre per una stima prudente.


      pipe inside temperature
    4. Fare clic su OK per accettare la temperatura e chiudere la finestra di dialogo.

  5. Verificare che sia stata applicata la temperatura corretta alle facce del tubo.

    1. Nel browser, espandere load case icon Condizione di carico1, quindi espandere structural load icon Carichi.
    2. Posizionare il cursore su thermal load icon Temperatura applicata1, quindi fare clic suedit icon Modifica. Viene visualizzata la temperatura applicata e le 11 facce interne sono evidenziate in blu.

      temperature surfaces
    3. Fare clic su Annulla per chiudere la finestra di dialogo Carichi termici.

  6. Applicare un carico termico alle alette per simulare la perdita di calore nell'ambiente per Radiazione, alla temperatura ambiente.

    1. Nel browser, in Componenti modello, fare clic sumake visible icon accanto ad Alette per renderle visibili.
    2. Fare clic sumake visible icon accanto a Tubo per nasconderlo.
    3. Se l'orientamento è stato modificato, fare clic sulla faccia DESTRA del ViewCube.
    4. Fare clic su thermal load icon (area di lavoro Simulazione > scheda Setup > gruppo Carichi > Carichi termici) per aprire la finestra di dialogo Carichi termici.
    5. Nella finestra di dialogo Carichi termici, modificare il Tipo di carico in thermal load icon Radiazione.
    6. Fare clic con il pulsante sinistro del mouse e trascinare una finestra intorno alle alette, quindi verificare che siano selezionate 140 facce.
    7. Fare clic sulla freccia rivolta verso il basso direttamente sopra il ViewCube per modificare l'orientamento, in modo che la parte superiore delle alette sia rivolta verso l'esterno dell'area grafica.
    8. Fare clic con il pulsante sinistro del mouse sulla faccia del modello a sinistra e sopra il foro superiore nelle alette e trascinare una finestra di selezione su tutti i fori. Notare che ora sono selezionate solo 84 facce.
      Nota: È importante trascinare la finestra di selezione verso destra per deselezionare correttamente solo le superfici che sono completamente racchiuse nella finestra.

      deselect pipe fin intersection
    9. Lasciare i valori di default per Emissività 1 e Valore temperatura ambiente 293.15 K (20 C), quindi fare clic su OK per applicare il comando e chiudere la finestra di dialogo.

  7. Applicare un carico termico alle alette per simulare la perdita di calore nell'ambiente per convezione naturale, alla temperatura ambiente.

    1. Fare clic sulla faccia DESTRA del ViewCube, in modo da visualizzare nuovamente tutte le alette.
    2. Fare clic su thermal load icon (area di lavoro Simulazione > scheda Setup > gruppo Carichi > Carichi termici) per aprire la finestra di dialogo Carichi termici.
    3. Nella finestra di dialogo Carichi termici, modificare il Tipo di carico in thermal load iconConvezione.
    4. Fare clic con il pulsante sinistro del mouse e trascinare una finestra intorno alle alette, quindi verificare che siano selezionate 140 facce.
    5. Fare clic sulla freccia rivolta verso il basso direttamente sopra il ViewCube per modificare l'orientamento, in modo che la parte superiore delle alette sia rivolta verso l'esterno dell'area grafica.
    6. Fare clic con il pulsante sinistro del mouse sulla faccia del modello a sinistra e sopra il foro superiore nelle alette e trascinare una finestra di selezione su tutti i fori per selezionare le stesse superfici del passaggio precedente.
    7. Lasciare la temperatura ambiente e modificare il Valore convezione in 5 W /(m^2 K).

      Il riferimento all'ambiente deve essere lo stesso per evitare che i carichi entrino in conflitto.

    8. Fare clic su OK per applicare il comando e chiudere la finestra di dialogo.

      Suggerimento: Nel browser verificare che siano visualizzati tutti e tre i carichi. Verificare che i carichi termici sulle alette siano corretti, come è stato fatto per il tubo.

  8. Definire i contatti tra i corpi che compongono il modello.

    1. Fare clic su automatic contacts icon (area di lavoro Simulazione > scheda Setup > gruppo Contatti > Contatti automatici) per aprire la finestra di dialogo Contatti automatici.
    2. Fare clic su Genera per accettare il comando e chiudere la finestra di dialogo.

      Le parti sono tutte coincidenti, pertanto la tolleranza di default è accettabile.

    3. Nel browser, fare clic su make visible icon accanto a Tubo per renderlo visibile.
    4. Fare clic sulla vista viewcube home icon Iniziale del ViewCube per ripristinare l'orientamento originale del modello.

Riepilogo dell'attività 2

In questa attività, l'utente ha semplificato il modello per ridurre il tempo di analisi e ha applicato i carichi termici al tubo e alle alette del radiatore:

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