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Hallo zusammen,

ich arbeite mit ANSYS Workbench 19.2 und simuliere einen Betonzylinder, der sich intern erwärmt. Der Zylinder ist von Luft umgeben, sodass es zum Wärmeübergang kommt. Ich würde jetzt gerne den Wärmeübergangskoeffizienten so definieren, dass er von der Oberflächentemperatur des Zylinders abhängt. Diese wird während der Simulation aber erst berechnet.

Kann mir jemand helfen, wie ich das in Workbench umgesetzt bekomme?

Viele Grüße
Luise

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Optional

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Mal davon abgesehen dass der Wärmeübergangskoeffizient überhaupt nicht im Zusammenhang mit der Temperatur steht. Denn dieser steht nur in Korrelation zu einer Strömnung und den Stoffeigenschaften. Der Wärmeübergangskoeffizient ist ein theoretischer Koffizient und beschreibt das Skalarprodukt aus Wärmeleitung und Konvektion.
Zwar steht die Wärmeleitung natürlich in Korrelation mit der Temperatur, aber dies nur sehr schwach. Man müsste schon mit sehr hohen Temperaturgradienten von > 250 K zu tun haben und das bei einer völlig ausgeprägten laminaren Strömung im low Reynoldsbereich < 500 (geringer konvektioneller Anteil). Mir ist da aber kein Fall bekannt. Denn bei Temperaturgradienten von > 250 K ist bei einer Grenzschichtdicke von ~ 1/22  --> 10 mm / 22 ~ 0,1 mm (Wärmeleitung) dann von einen Wärmeeintrag, z.B. Luft mit 0,026; 62,4 kW die Rede. Nur ist aber bei solchen Wärmeinträgen die Strömung keine low Reynoldsströmung mehr und der konvektionelle Anteil ist stets deutlich größer. Aus diesem Grund kann man auch keine Wärmeisolation aus Luftschichten aufbauen. Und selbst feinporige Schaumstoffe mit vielen kleinen Luftkammern erreichen nicht die 0,026 von trockender Luft.

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Antwort:

Es gibt mehrere Möglichkeiten. Das Prinzip ist eine Schleife mit einen Anfangs Koeffizienten zu programmieren. Über ein Abbruchkriterium mit einen Definierten Residuum (Ist/Soll Koeffizient) wird die Schleife so lange durchlaufen bis die Toleranz erreicht ist.
Das geht entweder über ein APDL Snippet oder eben über ein WB Makro über den ACT Wizard (Python Skript).

[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 01. Jul. 2019 editiert.]

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Tut mir leid, aber das hilft mir gerade nicht weiter.
Ich habe die Daten ja schon und kann mir damit eine Funktion für den Wärmeübergangskoeffizienten in Abhängigkeit der Oberflächentemperatur bestimmen. Die möchte ich jetzt in ANSYS eingeben. Ich weiß, dass bei zeitabhängigen Parameter die Funktion einfach eingegeben werden kann. Geht das für mein Problem genauso? Und wenn ja, wie bezeichne ich meine Variable, damit ANSYS auf die Oberflächentemperatur zugreift?

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