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hallo liebe forennutzer.

ich habe mal wieder 2 fragen.

zunächst mal eine frage zu den eingabewerten:

wenn ich ein baugruppe habe bei starttemp 110 °C, muss ich doch unter anderem folgende eingaben machen:

TOFFST: 273
TUNIF: 110
TREF: 23

ist dies so richtig? TREF definiert die allgemeine refernztemp, die uniform temp die starttemp bzw umgebungstemp. und die offesttemp definiert das einheitensystem in °C?

meine zweite frage ist: wenn man konvektion auf eine bauteil als last gibt, dann muss man eine bulktemperatur definieren. also in meinem fall wird ein bauteil ins feuer gelegt. dort wäre dann in meinem fall die bulk-temp an der aussenhülle 850°C.
aber an der innenseite des bauteils habe ich ja auch konvektion. welche bulk-temp. gebe ich für die innenseite des gehäuses an, die ja mit aufsteigender zeit auch erwärmt wird? rechnet ansys das dann hoch oder was passiert dort mit der bulktemp.? also ich gebe dort an der innenseite die starttemp von 23°C an. ist dies richtig?

mfg und danke im vorraus für antworten.

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TUNIF benoetigt man im Prinzip lediglich fuer transiente Rechnung, um eine (uniforme) Starttemperatur vorzugeben
TREF brauchen Sie lediglich bei (mechanischer) Analyse therm. induzierte Spannungen (in Verbindung mit MP,ALPX,,wert)
TOFFST benoetigt man bei Eingabe von Temperaturen in [C] bei Praesenz von Radiation, sonst inkorrekte Ergebnisse. Ansonsten kommt man auch ohne TOFFST aus, wenn man bei sich bewusst ist das Eingabe [K] Ergebniss in [K] bringt.

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Gruesse,
Frank Exius

IFE Deutschland
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oki. besten dank. das dachte ich mir auch schon so.

und was ist mit der bulktemp. bei der eingabe von konvektion, wie oben in der zweiten frage erläutert?

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Mangels eigener Erfahrung ein paar Notizen aus dem FEM für Praktiker Band 3:
Beispiel abbrennender Holzbalken (Teil IV Beispiel 4.3)

Dort wird erst ein stationärer Anfangszustand berechnet mit TUNIF,273 und SF,ALL,CONV,ALPHA,273 und D,490,TEMP,273.

Danach folgen 10 min Feuer, dabei wird nur die Konvektion an der Aussenseite (über CM definiert) mit +800 Grad beaufschlagt (Bulk-Temp):
SF,AUSSEN,CONV,ALPHA,273+800 und der Strahlungsknoten (Feuer allseitig) mit D,490,TEMP,273+800 "aktiviert". Mit KBC,0 wird angenommen, dass das Feuer in den 10 min auf 800 Grad wächst. Danach folgt noch ein Lastschritt mit 20 min (in dem alles so wirkt wie am Ende des vorhergehenden) voller Feuereinwirkung.

Noch eine Frage: an der Innenseite des Bauteils Konvektion? Kannst Du das näher erläutern? Die Temperatur an der Innenseite steigt doch nur an, weil von _aussen_ Wärme einwirkt. Und der Übertragungsmechanismus zur Innenseite ist Wärmeleitung. Oder sehe ich das falsch?

Sven

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hallo... das buch habe ich mir bereits zu gemüte geführt.
leider gibt es dort, sofern ich es nicht überlesen habe, keine beschreibung für so ein problem.

also ich hätte vielleicht dazu sagen müssen, das in meinem geschlossenem bauteil an der innenseite unter anderen eine luftschicht vorhanden ist, die ja dann auch durch konvektion ewärmt wird. also tritt demnach konvektion an der aussen- und innenseite auf.
durch das feuer ist ja nun 850°C (bulk-temp) an der aussenwand gegeben. und an der innenseite des bauteils steigt ja die temp. mit ansteigender zeit auch an und erwärmt die umgebung und klettert die huelle "empor". *mal dumm aus der wäsche gugg*
welchen input braucht ansys nun für die bulk-temp. an der innenseite? bzw welchen input brauche ich ;-)

mfg

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Wieso berücksichtigst Du die Luft im Inneren des Bauteils? Was soll diese Luft für eine Aufgabe haben? Wenn Du wirklich die Luft berücksichtigen willst - wird das dann nicht eher eine Fluid-Simulation? Ich dachte aber, dir kommt es darauf an, dass Du herausbekommst, wie das Bauteil sich unter Feuereinwirkung verhält. Ansys interessiert dabei irgendeine Konvektion an der Innenseite des Bauteils nicht. (Um auf die Frage mit dem input zu kommen).

Wenn im Inneren des Bauteils nur Luft ist, dann kann die sich erwärmen (spielt aber nach meinem Verständnis bezüglich Wärmeaufnahmevermögen eine untergeordnete Rolle). Ich würde aber vermuten, dass sie das gleichmäßig tut. Vielleicht kann man auch ein kleines Volumen im Inneren in der "Luft platzieren"  und damit über Strahlung berücksichtigen, wie sich ein gedachter Körper im Inneren Deines Bauteils erwärmt. Im Band 3 auf Seite 348 ist ein Modell, welches im Bereich 3 auch nur Strahlung berücksichtigt. Andere Wärmetransportmechanismen (Leitung, Konvektion) gibt es nicht. Es ist ja (wie bei Dir) ein geschlossenes System, da kann keine Energie weg ausser jeweils zu den bereits bekannten und definierten Grenzen.

Zitat:
... und an der innenseite des bauteils steigt ja die temp. mit ansteigender zeit auch an und erwärmt die umgebung.

Wieso sollte die innere Erwärmung des Bauteils die Umgebung aufheizen. Ich dachte, da ist Feuer ...

Dein Modell habe ich so verstanden:
Schalenbauteil, innen Luft, wird in Feuer gelegt, Feuereinwirkung 20 min (oder so), interessierendes Ergebnis: wie sieht die Erwärmung des Bauteils aus.

Wenn Du an der Innenseite Konvektion berücksichtigen willst (warum auch immer), dann kann ich mir das nur so vorstellen, dass Du das mit Makros programmierst und in mehreren Durchläufen die BULK-Temp entsprechend dem vorherigen Ergebnis anpasst. Bedenke aber, das Konvektion ein Wärmetransportmechanismus ist. Wo sollte denn Deine Wärme hintransportiert werden?

Sven

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Modell: feuer --> geschlossenes (äusseres) bauteil --> darin luft --> mit noch weiteren (inneren) bauteilen darin, welche von der luft eingeschlossen sind und nur über 2 flächen mit dem äusseren bauteil verbunden sind. also bauteile im bauteil. ;-)
feuer gibs von der unterseite. also zieht sich die wärme über die wärmeleitung durch das äussere bauteil nach oben und tritt über die beiden flächen auch in das innere bauteil hinein.

also demnach tritt die wärmeleitung über die 2 flächen auf. dann die konvektion im geschlossenen raum von 8 W/m²K von der innenkante des äusseren bauteils zur aussenkante des inneren bauteils und eben die wärmestrahlung. oder sehe ich da was falsch bzw mein ansatz ist falsch???

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Zitat:

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Original erstellt von arni78:
Modell: feuer --> geschlossenes (äusseres) bauteil --> darin luft --> mit noch weiteren (inneren) bauteilen darin, welche von der luft eingeschlossen sind und nur über 2 flächen mit dem äusseren bauteil verbunden sind.
...
also demnach tritt die wärmeleitung über die 2 flächen auf. dann die konvektion im geschlossenen raum von 8 W/m²K von der innenkante des äusseren bauteils zur aussenkante des inneren bauteils und eben die wärmestrahlung ...

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Ich denke, das passt dann so. Ich weiss nicht, ob man das mit dem Feuer "nur von unten" berücksichtigen muss oder als Annahme umgeben von Feuer zulässig ist. Zumindest würde ich die senkrechten Aussenseiten ebenfalls auf diese Temperatur bringen, da die durch die erzwungene Konvektion ebenfalls sehr schnell aufgeheizt werden. Einzig
die obere Deckfläche aussen erhält vielleicht keine Wärmelast. Liegt ja ein wenig wie im Strömungsschatten. *duck*

Innerhalb des hohlen Bauteils wirkt Wärmeleitung über deine 2 Berührungsflächen sowie freie Konvektion (schau doch auch mal im VDI-Wärmeatlas nach, ich weiss nicht ob die 8W/(...) realistisch sind) und eben noch Strahlung. Soweit scheint mir das korrekt.
Um abzuschätzen, ob Du wirklich die Konvektion benötigst, würde ich mal mit Leitung und Strahlung und als Vergleich Leitung / Strahlung / Konvektion (mit einem festen Wert) rechnen.

Sven

Edit: FEM für Praktiker, ab S. 192: Du kannst den Wärmeübergangskoeffizient als von der Temperatur abhängig definieren für einen konvektiven Wärmeübergang. Mit MPTEMP,... und MPDATA,HF,2,... wird im Preprocessor diese Materialeigenschaft für hier Material 2 definiert. Im Solutionteil gibst dann bei der Oberflächenlast mit SF,ALL,CONV,-2,bulktemp durch das negative Vorzeichen und die Zahl den Verweis auf die Referenznummer des Materials mit der temperaturabhängigen Definition. Damit erübrigt sich das mit der Programmierung / Schleife.

[Diese Nachricht wurde von Sven_m2k am 27. Jul. 2005 editiert.]

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oki... danke sehr. werd das mal morgen oder übermorgen in angriff nehmen.

die 8 W/m²K hab ich ausm vdi-wärmeatlas. (für geschlossene räume entlang einer wand)

so dann. mal guggn.
besten dank

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