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sl_Pirani.txt

Hallo!

Es geht um die Simulation des "Wärmetranports" in einer Messröhre.
Ein 1E-5m dünner Wolframdraht wird auf ca. 110°C erhitzt
und die "Luft" der Messröhre (Radius der Messröhre 8mm)
damit beaufschlagt.

Vereinfacht ist der Wolframdraht als Knoten im Ursprung
angesetzt und 110°C versehen.
Die Außenkontur der ebenen "Luftplatte" ist auf 20°C gesetzt.

Die beigefügte Textdatei zeigt meinen ersten Versuch.
Ebene Platte mit 2 Temperaturgradienten.

Wer kann mir weiterhelfen,
wie ich den Vorgang zeitlich (in Temperaturschritten),
und räumlich als Volumenmodell darstellen kann?

Freue mich über jede Info!
Simone

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sl,

es waere ggf. zu beachten das der Waermetransport Konvektion, Konduktion und Radiation beinhalten kann. Wenn Radiation relevant: Radiation in die Luft ist Radiation in ein Gas, welche je nach Medium unterschiedlich stark/schwach ausfaellt.

Hier wuerde ich mich ggf. einmal schlau machen, d.h. 'reagiert' Luft in relevantem Umfang hinsichtlich radiationsabsorbierter Waerme oder kann man dies vernachlaesssigen. Wichtig ist hier natuerlich die genannte Temperatur, da generell Radiaton erst ab einer bestimmten Hoehe T nennenswert wird.

Auch ist die Frage, in wie weit Konvektion eine Rolle spielt. Bei T-Aufbringung auf Knoten kann man diese vom Faden her nicht beruecksichtigen.

Und, um realistische Resultate zu erzielen, sollte ggf die Umgebung - also Rohr selbst und Raum um Messrohr, falls dort relevante Temperaturen auftreten, modeliert werden.

Model kann in 2D entweder so wie im mitgeschickten INPUT oder ALTERNATIV axialsymmetrisch erzeugt werden (siehe 'axisymmetry' im Online-Manual). Beim mitgeschickten INPUT wird die Tiefe als 1x Laengeneinheit betrachtet, bei ALTERNATIV wird bspw ein 1x Laengeneinheit langes Rohrstueck im (Halb)Querschnitt modeliert.
Beide Vorgehensweisen erscheinen gueltig zu sein.

________________________________________________________________

Transient mit ANTYPE,TRANS.
Zeitschritteinstellung ueber NSUBST.

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Mit freundlichem Gruss,
Frank Exius

IFE Deutschland
Telefon 02642\980409 www.ife-ansys.de

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Hallo Herr Exius!

Danke für Ihre ausführliche Antwort!

Zunächst noch eine Frage zu den Zeitschritten.
Das funktioniert mit nachstehenden Befehlen
irgendwie nicht.
Warum nicht?
ANSYS rechnet zwar, aber die einzelnen Zeitschritte
folgen "unchanged" aufeinander.
Ich habe den INPUT von gestern so gelassen,
nur dies unter "/solu" so ergänzt.
Würde mich über einen Tipp freuen!
Simone

/com Berechnungsteil
/solu
antype, trans
!transzendente, zeitabhängige Rechnung
autots,on
!automatische Steuerung der Zeitschritte
outres,,all
!Ausgabe aller Resultate

kbc,1
!schlagartige Belastung
deltime,1
!"Ergebnisse in "sekundenweise"
time,60
!Gesamtzeit 60s

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deltime sollte DELTIM sein
SOLCONTROL,ON setzen

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Mit freundlichem Gruss,
Frank Exius

IFE Deutschland
Telefon 02642\980409 www.ife-ansys.de

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Hilfe?
Was meint diese Fehlermeldung?!

"The program chosen initial timestep/load-factor is arbitrary. 
It is necessary for the user to supply a suitable initial
timestep/load-factor through the NSUB or DELTIM command for
convergence and overall efficiency."

Ich habe "DELTIM, 1"und "SOLCONTROL,ON" jetzt ergänzt

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Hallo Herr Exius!

Zeitliche Änderungen sind in den einzelnen Schritten
nicht ersichtlich. Es erscheint immer noch "unchanged"
zu den einzelnen Schritten im "OUTPUT"-Menü.

Ist eine dynamische Simulation so überhaupt möglich -
oder bildet sich bei meiner gewählten Temperaturangabe
an den Knoten "im Ursprung" und die Knoten "außen" -
nur das Temperaturfeld einmalig aus.

Ich mache keine Angaben zu Konvektion o.ä.,
denn es gibt ja keine "echte, erzwungene" Strömung in der Messröhre,
die ca. 50mm lang ist und in der "ruhender" Atmosphärendruck
herrscht, zu welchem diese Simulation dienen soll.
Befehle wie "sf,"xy",conv,mit Wärmeleitwerten" sind hier nicht
sinnvoll anzuwenden, wobei diese "Dynamik" dann darstellbar wäre
und ersichtlich ist.

Wenn Sie hier einen Rat hätten, wäre ich sehr froh!
Simone

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mit
DELTIM,1,minzeitschritt,maxzeitschritt
einen sinnvollen mininimalen und maximalen
zeitschritt definieren, sollte genuegen

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Mit freundlichem Gruss,
Frank Exius

IFE Deutschland
Telefon 02642\980409 www.ife-ansys.de

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'unchanged' bzgl Schrittweite kann auch durchaus mit AUTOTS,on
vorkommen, d.h. hier ggf. lediglich das Schrittweite o.k. ist,
nicht reduziert werden muss, nicht vergroessert werden sollte.

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Mit freundlichem Gruss,
Frank Exius

IFE Deutschland
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Hallo Herr Exius!

Bei meinem Ansatz habe ich das "Luftvolumen" als "Wandschicht" modelliert - mit den beiden Temperaturgradienten.
Ob das so sinnvoll ist???

Es bleibt sich nämlich für den Temperaturverlauf gleich,
ob ich für diese "Wand" - Materialwerte von Stahl oder Luft eingebe.

Eigentlich einsichtig, da der Temperaturverlauf nach Fouriergleichung lediglich von der inneren und äußeren Wandtemperatur und den zugehörigen Radien abhängig ist.

Jetzt muss ich mir Gedanken über die weitere Vorgehensweise machen.
Bis jetzt weiß ich nicht, was sinnvoll wäre?
Simone

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Ist eine dynamische Simulation so überhaupt möglich ...:

gut beobachtet. Statt der Fadentemperatur sollte hier eine Heatgeneration-Last auf zentrales Element(e) aufgebracht werden, welche die Hitzeentwicklung Faden repraesentiert. Damit wird dann die zeitabhaengige Temperaturentwicklung sichtbar.

Modelieren Sie den Glaskolben noch drumherum und geben Sie diesem entsprechende Konvektion nach aussen auf. Rohr/Luft(innen) nur Konduktion (Glasnetz-Luftnetz), da Konvektion zwar (quantitativ geringer) auch bei ruhender oder kaum bewegter Luft gegeben ist (auftriebsbedingt) aber (kommt darauf an was man simulieren will) fuer gegebenen Fall ist das wohl irrelevant.

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Mit freundlichem Gruss,
Frank Exius

IFE Deutschland
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sl_16_Pirani_Exius.txt

Hallo Herr Exius!

Ich stelle den bisherigen Textfile nochmal zur Diskussion.

Die Messröhre aus "Metall" habe ich jetzt modelliert.
Auch die Konvektion nach außen (Rohr-Umgebung) aufgebracht,
hoffentlich richtig??!!
Jetzt geht es noch um die Konduktion "Luftnetz(innen),
Metallnetz" - wie realisiert man das???

Die Modellierung der "Heatgeneration-Last" weiß ich nicht
richtig einzuordnen. In der "Online-Hilfe" habe ich dazu den
Elementtyp "LINK.." gesehen, wie soll ich da vorgehen???

Wäre schön, wenn ich noch einige Infos bekommen könnte!

Simone

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mit Model in [mm] sollte bitte
Konduktivitaet in [W/mm/K] sein:
kxx=0.025e-3*W/mm/K

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Mit freundlichem Gruss,
Frank Exius

IFE Deutschland
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[mm]-Modell:
   densityStahl=7800*e-9 kg/mm^3
   kxxStahl=40*e-3 W/mm/K
   cStahl=500 J/kg/K

   hfKonvektion= bspw> 4*e-6 W/mm^2/K

Konvektion: nur am Umfang, nicht an den Seiten

Temperaturen: entfernen

Konduktion:
   Luft/Metall-Mesh ist ok im Input:
   damit ist Konduktion geklaert = keine spezielle
Lastaufgabe erforderlich wie bei Konvektion/Radiation.

Heatgeneration mit BF,knotenr,HGEN
MainMenu>Solution>Apply>HeatGenerat>OnNodes

   dies appliziert eine volumenhafte Waermeentwicklung
   [Leistung/Volumeneinheit] bspw [W/mm^3]

   PLANE55 Element:
   bei der gewaehlten Modelierungsweise mit
   KEYOPT(3)=0 (Standarteinstellung)
   2D ebenes Model mit Einheitstiefe von 1mm

Das erzeugt mit BF,,HGEN,400 bspw
400 Watt pro mm Tiefe an Heizleistung:
muesste man verifizieren, melde mich dazu nochmal.

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Mit freundlichem Gruss,
Frank Exius

IFE Deutschland
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  ..dies appliziert eine volumenhafte Waermeentwicklung
  ..[Leistung/Volumeneinheit] bspw [W/mm^3]:

  nicht bei Knotenaufbringung - vergass das rauszunehmen

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sl_17_Pirani_Exius.txt

Hallo Herr Exius!

nochmal die Datei des aktuellen Stands -
mit einigen Kommentaren.

1.
Danke für Ihre detaillierten Infos,
insbesondere auch die Einheiten-Kontrolle!!!!

2.
Ich hatte gestern "Stahl" als Werkstoff angenommen,
jetzt ist es auf die Realität Werkstoff "Alu" korrigiert.

3.
Der "hf-Befehl" zur Konvektion ist mir noch fraglich:
Ich habe im "Online-Manual" die Eingabe als Materialangabe
gefunden - wie nachstehend:
>mp,hf,2,4e-6
>!Konvektion fuer die Aluminiumschicht
>!Wert (4e-6)ist von Ihnen einfach übernommen

Oder ist es -wie nachstehend ausgeführt- richtig?

>/com Konvektion Roehre nach außen
>lsel,s,,,4
>!Umfangslinie 4 wird selektiert
>nsll,s,1
>!Aktivierung der zugehörigen Knoten
>sf,all,conv,4e-6,20
>!"sf"-"Last aufgeben" - hier Konvektion
>!"4e-6 [W/(m²*K)]" - Waermeuebergangskoeffizient der Metallroehre
>!"20" - als Außentemperatur

4.
Mit "Temperaturen entfernen" haben Sie die Temperatur
des "Wolframdrahts" im Zentrum gemeint???
Die Knoten der "Außenkontur" der Luftschicht habe ich
weiter noch mit "20°C" beaufschlagt.
Ist das falsch??
Ich muss dem System doch eine Bezugstemperatur liefern???

5.
Die "Heatgeneration" habe ich versucht,
aber Ihr angenommener Wert liefert im Resultat
sehr hohe Temperaturen, so dass ich einen Wert
jetzt "versuchsweise" angegeben habe, der zumindest
in die Nähe der tatsächlichen Drahttemperatur von 110°C
kommt.
Oder habe ich Syntax-Fehler in meinem INPUT????

Wenn Sie die Zeit hätten, freue ich mich über Ihre Hinweise!

Simone

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Hallo Herr Exius!

Noch eine Frage:
Die Temperaturen nehmen mit steigender Zeit-Schrittfolge zu -
was falsch ist?
Wo liegt mein Fehler?

Simone

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Statt Applikation der Waermeleistung mit BF,,HGEN
bitte F,knotennrCentral,HEAT,leistungWatt
auf zentralem (Wolfram)knoten aufgeben
HGEN bezogene Bodyload entfernen.

TUNIF,20 (20Grad Celsius) als Start fuer alle Knoten
definieren, dann SOLVE.

SF,all,conv,4e-6,20 ist o.k.

Temperaturen entfernen: alle
(ausser Temperaturangabe in Konvektionslast SF, Tbulk=20C Umgebungstemperatur) - die Starttemperatur aller Knoten
ist mit TUNIF gegeben, die weitere Temperaturentwicklung ueber die PLANE Elemente kommt aus der Aufbringung Waermeleistung F, in Zusammenspiel mit der definierten Konvektion SF.

Wenn das Ganze bei 20Grad Celsius startet, dann zentral mit 110 Grad, respektive der aequivalenten Heizleistung, aufgeheizt wird, sollten die Temperaturen steigen. Oder wollen Sie einen anderen Vorgang simulieren?

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Mit freundlichem Gruss,
Frank Exius

IFE Deutschland
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wenn der Faden schon mit 110 Grad eingefuehrt wird, dann abkuehlen soll, muss man den Input noch etwas modifizieren. Lassen Sie mich wissen wie's gedacht ist, was vorliegt.

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Hallo Herr Exius!

1.
Die gesamte Messröhre befindet sich zu Beginn der Messung
auf 20°C - wie von Ihnen vorgeschlagen, werde ich alle Knoten
auf 20°C setzen.

2.
Zur Realität - Messaufbau:
Eine elektronische Schaltung heizt den Wolframdraht auf.
Erreicht die Temperatur den Sollwert von ca. 110°C
(bzw. den dazugehörigen Widerstandswert,
Prinzip Wheatstone'sche Brücke) stoppt die Aufheizphase.

3.
Wenn ich es -wie von Ihnen vorgeschlagen- umsetze,
wirkt eine "konstante Temperatur" von 110°C
bzw. die entsprechende Heizleistung auf
die umgebende Luftschicht und die Mantelfäche der Messröhre.

4.
In der Realität hat der Draht nur zu Beginn der "Heizphase"
-nach Erreichen der Solltemperatur von 110°C- diese Temperatur.
Anschließend kühlt der Draht wieder auf Umgebungstemperatur ab,
bevor ein neuer Messzyklus startet.

Die Aufheizphase erfolgt sehr schnell, so dass ich eine
Aufheizung der umgebenden Luftschicht vernachlässigen möchte.

MEIN EIGENTLICHER GEDANKE / MEINE INTENSION:
Die Abkühlphase des Drahtes dauert länger,
so dass ich diese gerne in Zeitschritten modellieren würde,
damit die Erwärmung der Luftschicht zeigen.

Sehen Sie hierfür eine Möglichkeit?????

Meine "Ideen" hierzu:
Kann ich der Wolframdraht-Temperatur
noch eine Zeitabhängigkeit zuweisen?

Könnte ich dem Ursprungsknoten auch noch Materialdaten
von Wolfram zuweisen - bspw. Wärmeleitfähigkeit!

Bei einem Radius des Wolframdrahtes von 5e-6 m
gibt es sicher Probleme, wenn ich diese Viertelfläche
modelliere - bzw. bei der Vernetzung.
(Umfang Wolframdraht <<<< Umfang Luft-Außenkontur)

Ich werde jetzt Ihre Tipps umsetzen -
und bin dankbar für weitere Hinweise.

Simone

d.h.
Jetzt habe ich
Simuliert wird mit dem  eigentlich die "Wärme",
welche nach dieser Aufheizphase im Gas steckt.

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sl_17a_Pirani_Exius.txt

Hallo Herr Exius!

Ich stelle die abgeänderte Version "..17a.."
nochmal zur Diskussion.

1.
Der nach "SOLVE" ersichtliche erste Schritt "SUB1"
dürfte den "Ausgangszustand":
-heißer Draht bei 110°C mit Wärmeübergang- darstellen.
Alle weiteren Schritte entsprechen nicht mehr
den tatsächlichen Fakten, da der Draht "abkühlt".

2.
Nur ein "enger" Bereich um den Draht wird deutlich erwärmt.
Kann ich diesen Bereich ggf. auch "zoomen"?

Über Ihre Antwort freue ich mich -
Simone

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Projekt/Prozess-Information sollte man bitte,
soweit schon verfuegbar/abzusehen,
gleich zu Anfang bereitstellen.

Die Heizleistung entspricht nicht einer konstanten Temperatur
am Faden, sondern einer konstanten Leistung,
damit ist Fadentemperatur zeitabhaengig.

Abkuehlung als zweiter Lastschritt anhaengen:
F,,, auf Null setzen. Das setzt die Heizleistung auf Null.
Damit kann Abkuehlung einsetzen.

Setzen entsprechende Endzeit mit TIME.

Mehrere Lastschritte(siehe Analysis Guide):

ENTWEDER a)  ohne zwischenzeitlichem Auswerten LS 1:
                        loesen LS 1, aendern Randbedingungen, loesen
                        LS2 . Auswerten LS1 und LS2.

ODER b)    mit zwischenzeitlichem Auswerten LS 1):
                  loesen LS 1, auswerten Zwischenergebniss, wieder
                  in /SOLU Modul zurueck, setzen ANTYPE,,REST und
                  loesen LS 2. Auswerten.
(siehe Analysis Guides)

Fadenleistung:
LeistungAufzubringen= Leistung * 1/4* 1mm Tiefe/Rohrlaenge[mm]
da Model 1/4 Querschnitt und 1mm der Rohrlaenge repraesentiert

Konvektion:
kann auch eliminiert werden und durch Temperatur 20 Grad ersetzt werden - wenn
sichergestellt ist das die Metallwandung 20Grad aufweist.

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Mit freundlichem Gruss,
Frank Exius

IFE Deutschland
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Korrigiere Lapsus:

• vergessen Sie alles zu 'Mehrere Lastschritte' gesagte:
  

Mehrere Lastschritte(siehe Analysis Guide):

        Definiere und dann schreibe Randbedingungen LS 1
        auf filename.s01 mit LSWRITE
        Appliziere und dann schreibe Randbedingungen LS 2
        auf filename.s02 mit LSWRITE
        Loesen mit LSSOLVE.
        Auswerten.

        filename korrespondiert dabei zu aktuellem /FILNAM

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Lapsus war ein Lapsus:
hatte in letzter Zeit keine
Multi(hier 2x)-Loadstep Transiente getaetigt:

die Vorgehensweise zur Loesung LS 1 und LS 2
aus erstem Vorschlag (erstellt am: 17. Oktober 2003 14:59)
koennen Sie also alternativ ebenfalls benutzen.

Vorteil:
keine LSWRITE Files erforderlich.
Damit vom Handling etwas uebersichtlicher.

Nachteil:
Wenn man spaeter auf die Analyse zurueckkommen will, stehen NICHT wie bei der LSSOLVE Methode die Loadstep-Files zur Verfuegung, d.h. neue Definition Randbedingungen erforderlich (aus der Erinnerung oder besser aus sauber dokumentierten Unterlagen. Oder eben trotz dieser Vorgehensweise zusaetzlich mit LSWRITE Files rausgeschrieben, zwecks spaeterem Wiederverwendung zum Einlesen).

Frei nach IKEA. Entdecke die Moeglichkeiten.
Kein Mangel sondern professionell, sprich flexible
Analyseoptionen fuer flexible Analyse(aus)fuehrung.

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Mit freundlichem Gruss,
Frank Exius

IFE Deutschland
Telefon 02642\980409
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LS1.txt LS2.txt

Hallo Herr Exius!

Im Anhang die beiden "Lastschritt-Dateien",
"LS1" und "LS2" -
mit der Bitte um Ihre Prüfung und kurze Rückinfo
- wenn möglich.

Ich habe versucht,
den zweiten Lastschritt mit "ANTYPE,,REST" zu realisieren.

Damit die benötigte "*.db" des ersten Lastschritts
automatisch erstellt wird,
habe ich in den INPUT nach SOLVE noch SAVE hinzugefügt.

Quelltext von Lastschritt 2:
_____________________
/FILNAME,Pirani_LS1
RESUME
/SOLU
ANTYPE,,REST     

F,18Central,HEAT,0
!Heizleistung auf "0" - Start der Abkühlung
...
___________________________________________

Zeitschritte des ersten Lastschritts:
kbc,1 $deltim,.01 $time,.1
habe ich so gewählt, dass ich im letzten Unterschritt
eine Temperatur von 110°C erreiche,
d.h. man kann so -in gewissem Sinne- die letzte
Phase der Aufheizung simulieren
(oder wäre das sehr falsch!!!???)-
und im Lastschritt 2 -derzeit noch mit
derselben Zeitschrittaufteilung- die Abkühlphase.
Mit "deltime,.005 $time,.1"
wäre eine feinere Zeiteinteilung im Lastschritt 2
möglich.
Dies kann ich dann noch in "LS2" nach "F,,," eingeben.

Freue mich über Ihre Nachricht,
ob der Lösungsweg so i.O. ist?

Ich weiß nicht, wie ich Ihre "2 in 1"-Lösung,
-ohne zwischenzeitliches Auswertung-
realisieren soll.
Vielleicht können Sie mir da noch einen Tipp geben?

Aus diesen "LSWRITE"-files und "LSSOLVE"
werde ich auch nicht ganz schlau!

Für Ihre Hilfe - schon jetzt vielen Dank!

Simone Ludwig

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Sie koennen ENTWEDER mit Methode(1):
    LSWRITE (LS 1 Randbedingungen aufbringen und schreiben
            [jobname.so1]. Dann
    LSWRITE (LS 2 Randbedingungen aufbringen und schreiben
            [jobname.so2]. Dann
    LSSOLVE (LS 1 und LS 2 werden mittels LSSOLVE eingelesen
            und nacheinander gerechnet)

ODER mit Methode(2):
          LS 1 Randbedingungen aufbringen. Dann
    SOLVE  (rechne LS 1)
          LS 2 Randbedingungen aufbringen). Dann
    SOLVE (rechne LS 2)
          Anschliessend auswerten /POST

ODER mit Methode(3) arbeiten:
          LS 1 Randbedingungen aufbringen. Dann
      SOLVE         
          anschliessend zwischenauswerten /POST.
      /POST
          dann wieder in /SOLU
      /SOLU
      ANTYPE,,REST
          LS 2 Randbedingungen aufbringen. Dann
      SOLVE
          anschliessend Endauswerten /POST

zu Methode (1)
  LSWRITE Files werden so benutzt wie geschrieben - also nicht
  editiert/modifiziert. Diese beinhalten weder Geometrie noch
  FE-Angaben ausser Informationen zu Last und Randbedingungen, inkl.
  Angaben zur Loesungsausfuehrung, wie Zeitschrittwahl usw.

zu Methode (2)
  ohne zwischenzeitliches auswerten - wenn man das Auswerten auf das Ende der
    Rechnung legen kann. Man weiss bspw was im ersten Schritt passiert und bleibt
    OHNE in /POST zu wechseln in /SOLU Modul fuer naechstes SOLVE. Wenn alle
    Lastschritte durch sind, geht man anschliessend in /POST. Bei dieser Vorgehensweise
    ist ANTYPE,,REST nicht erforderlich, da man /SOLU  Modul zwischenzeitlich nicht verlaesst.

zu Methode 3)
  hier verlaesst man im Gegensatz zu Methode 2) zwischenzeitlich /SOLU bei
  Bedarf. Dann ist bei Wiedereintritt in /SOLU ANTYPE,,REST zusetzen, um an
  vorausgegangener Rechnung, vorausgegangenem LS anzuknuepfen.



LS 1 - Vorgehensweise ok.
LS 2 - Vorgehensweise, Zeitschrittweite verfeinern ok.
      Beachte - TIME,Endzeit setzen:
      Endzeit= Gesamtzeit aus LS 1 + LS 2
           

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Mit freundlichem Gruss,
Frank Exius

IFE Deutschland
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Vorgehensweise
Sie koennen dabei natuerlich nicht TIME oder F,,
im LS 1 variieren bis die Temperatur bei 110Grad liegt : )

Statt dessen muss mittles F,,
(wie schon in vorrausgegangener Mail dargestellt)
der korrekte Heizleistungswert aufgegeben werden.

TIME muss so gewaehlt werden, sodass dies der realen Aufheizzeit
entspricht - zu diesem Zeitpunkt sollte sich im Simulationsmodel
die Temperatur 110 Grad einstellen.

Wenn nicht stimmt das Model noch nicht. Heizleistung, Heizzeit, Materialwerte
(neben ANSYS Kommando Input)
dabei als korrekt vorausgesetzt.

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Mit freundlichem Gruss,
Frank Exius

IFE Deutschland
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Hallo Frau Ludwig,

vielleicht koennen Sie auch etwas zum Projekt, zur Institution sagen
- ggf offline. Handelt es sich hier um eine Studien-, Diplomarbeit, Dissertation.
BA/FH/TH. Industrie, akademisch, nicht-akademisches Forschungsinstitut.

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Mit freundlichem Gruss,
Frank Exius

IFE Deutschland
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LS1.txt LS2.txt

Hallo Herr Exius!

Nachstehend einige Überlegungen zur Diskussion:

1.
Im bisherigen INPUT wird die Simulation für Atmosphärendruck
(1 bar bei 20°C) realisiert.
Die "Werkstoffdaten" der Luft sollten diesen Bedíngungen entsprechen,
wenn ich keine fehlerhaften Materialdaten habe.

2.
Nur bei sehr kurzen Aufheizzeiten des Wolframdrahtes sind
meine getroffenen Vereinfachungen -so denke ich- zulässig.
Bei längeren Aufheizzeiten "hinkt" mein Modell sehr,
da die Wärmeverluste zunehmend an Bedeutung gewinnen.
Die Wärmeverluste an den Einspannstellen des Drahtes bzw. das
Restvolumen der Messröhre wären nicht mehr zu vernachlässigen.

Zur Messpraxis:
Die "Aufheiz"-Zeiten des Wolframdrahtes wurden durch Vorschaltung
von Widerständen variiert, so dass bei konstant eingestelltem Druck
bis zum "Brückenabgleich", d.h. bis zum Erreichen des Sollwertes (Temperatur 110°C bzw. zugehöriger Widerstandswert des Messdrahtes)
-je nach Vorwiderstand- unterschiedliche Zeiten gehören.

Aus diesem Grund gibt es eigentlich keinen "Festwert"
zur Heizleistung des Drahtes, den ich ansetzen könnte.
Wichtig ist,
dass die Solltemperatur in kurzer, aber realitätsnaher Zeit -
mit sinnvollen "Heizleistungs-Werten" erreicht wird.
Wenn ich -wie im aktuellen LS1-Schritt- eine
kurze "Aufheiz"-zeit von "0.1 s" mit "Endtemperatur -
Last Step" von ca. 111°C erziele, könnte das 
-aus meiner Sicht- annähernd einer der realisierten
"Vorwiderstands-Kombinationen" entsprechen.

->Falls Sie zu dieser Argumentationsweise Bedenken,
  Einwände haben, erbitte ich gerne Ihre Sichtweise.

3.
Zu "LS 2":
...
F,18Central,HEAT,0
!Heizleistung auf "0" - Start der Abkühlung
deltim,.005 $time,.2
TIME,.3
...
"TIME, 0.3" als Gesamtzeit (LS1+LS2)ergänzt.

Die Abkühlzeit soll während der Messung sicherstellen,
dass der Wolframdraht wieder auf seinen Ausgangswert,
d.h. quasi auf Umgebungstemperatur abkühlt,
bevor ein neuer "Mess-Puls" startet und somit gleiche
Voraussetzungen für alle Messungen gegeben sind.

Für die Simulation ist dieser Aspekt eher zweitrangig,
wichtiger erscheint mir:
-wie klein der Kernbereich der Erwärmung um den Draht ist!
Nur in einem Radius von 1mm um den Draht liegt die Temperatur
über 45°C!
-die schnelle Abkühlung bei hohen Drücken (hier 1bar)!
-die mittlere Temperatur des Gases zu veranschaulichen,
die rechnerisch bei ca. 26°C liegt!

Wenn Sie Zeit finden, freue ich mich über Ihre Info!
Simone Ludwig

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LS1.txt LS2.txt

Sorry!
Aktuelle Dateien LS1 und LS2
erst in diesem Anhang!

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LS1_a.txt LS2_a.txt

LS1_a und LS2_a - umbenannt!

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Hallo Frau Ludwig,

danke fuer off-line Info zum Hintergrund Projekt.

Die Files korrespondieren leider nicht mit Methode 1) bis 3).
Siehe dazu bitte gemachte Angaben vorausgegangene Mails sowie
ANSYS Analyseguides.

zu Ihren Punkten:

1) Konduktivitaet ist druckabhaengig, besonders wenn Sie in den Bereich Vakuum vordringen wird hier irgendwann kaum noch Konduktion vorliegen. Wann und in welchem Masse Konduktivitaet zurueckgeht muessten Sie aus entsprechenden Quellen in Erfahrung bringen.

2) Ich denke nicht das geeignetes 2D Model - im Bereich halbe Hoehe Rohr - sehr hinkt. An den Einspannstellen wird natuerlich Temperaturfeld anders aussehen, aber dort interessiert dies ja wenig, soweit ich Sie verstehe. Das heisst das 2D Model sollte schon sinnvolle Werte erbringen. Wenn Sie's 'genau' wissen wollen kann man  3D Model erzeugen. Dabei waere zu beachten, das Kontaktkonduktion an den Fadeneinspannstellen ggf etwas unter max. Konduktion  Rohrmetall zu Wolfram liegen wird. Auch hier Quellenforschung.

Heizzeit: wenn Sie das ganze treffend modelieren wollen, sollte bspw
Strom ueber Zeit, bei gegebener Spannung, bekannt sein um daraus Heizleistung(Zeit) definieren zu koennen. Wenn dies je Vorwiderstanswert konstant ist, F=konstant. Wenn wesentlich variierend, bspw durch T bedingte Widerstandsaenderung, durch Regelungselektronik gewollt o.a, F=f(Zeit) eingeben.

Das heisst die 'sinnvolle Heizleistung' sollte mit aktuell in FEM angelegter korrespondieren.

SYNTAX: F,18,HEAT nicht F,18Central

3) Kernbereich und Abkuehlzeit(Druck) haengt von Heizleistung und -zeit ab, da kann ich von hier aus schlecht etwas sagen - gleiches fuer mittlere Temperatur, da muss man die Definitionsgleichung  kennen.

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An diesem Punkt muss ich leider die Beantwortung weitere Anfragen zu dieser Frage abschliessen. Das wird sonst leider zu umfaenglich, habe schon 'Ladies first' und alle Quotienten benutzt. Bitte dafuer Verstaendnis zu haben. Kurz und buendig ist ok, aber 'extra size' Anfragen kann ich nicht abwickeln. Wenn andere daran Geschmack finden, kann ich das als Vollzeitjob betreiben - hoffe dafuer haben Sie Verstaendnis. Wuensche gutes Gelingen. Vielleicht hat ja sonst noch jemand konkrete Hilfestellung zur Hand. Muss ja nicht alles der Moderator ..

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Mit freundlichem Gruss,
Frank Exius

IFE Deutschland
Telefon 02642\980409
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korrigiere
...Das heisst die 'sinnvolle Heizleistung' sollte mit aktuell im Versuch angelegter korrespondieren..

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Mit freundlichem Gruss,
Frank Exius

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