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Thema: WB: Konvektion - Umgebungstemp. = Ergebnis (1174 mal gelesen)
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Universalx182
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erstellt am: 08. Jun. 2016 08:04  <-- editieren / zitieren -->   Unities abgeben:          
Hallo zusammen, erstmal, großes Lob zu diesem Forum, gibt nicht viele "aktive" davon!
Momentan arbeite ich an meiner Thesis im Bereich der FEM Simulation mit ANSYS Workbench. Evtl. könnt ihr mir zu folgendem Problem, eine kleine Hilfestellung geben: Die Simulation wird in WB transient thermal ausgeführt.
Das Modell ist ein vereinfachtes Rohr, welches von außen einen Wärmestrom erfährt.
Im inneren des Rohres wurde ein Fluid (H2) definiert (dies ist denke ich notwendig, um zu wissen nach welchem Zeitpunkt das Rohr die gesamte Betriebstemp. von 1000°C erreicht.) - schematische Abb. im Anhang. Meine erste Frage betrifft nun die Konvektion und Strahlung an der Innenseite des Rohres.
Die zu definierende Umgebungstemperatur (Ambient temp.) wäre eigentlich die Fluidtemperatur, welche ein Ergebnis ist und dadurch nicht als Eingabeparameter vorliegt. Wie könnte man das am besten lösen?
Könnte man dies als Funktion beschreiben? PS: Die Strömung ist nebensächlich wodurch ich denke, das CFD nicht notwendig ist. Die Temp. Verteilung sollte sich mit der Konvektion gut genug beschreiben lassen. Ich bedanke mich schonmal im Voraus! lg
dR Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
wosch
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erstellt am: 08. Jun. 2016 08:32 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Universalx182 
Wenn man im Inneren des Rohres Konvektion annimmt, braucht man neben der Temperatur des Mediums noch eine Wärmeübergangszahl. Wenn man dafür zu einem Wert kommt (aus der Literatur, Funktion der Strömungsgeschwindigkeit), dann ließe sich das Problem so modellieren. ------------------
Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Universalx182
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erstellt am: 08. Jun. 2016 08:46 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Zitat:
Original erstellt von wosch:
Wenn man im Inneren des Rohres Konvektion annimmt, braucht man neben der Temperatur des Mediums noch eine Wärmeübergangszahl. Wenn man dafür zu einem Wert kommt (aus der Literatur, Funktion der Strömungsgeschwindigkeit), dann ließe sich das Problem so modellieren.
Danke für die schnelle AW.
Wärmeübergangskoeffizient habe ich aus der Literatur - im Rohr herrscht sehr geringe Strömung (ca. 1 m/s) wodurch die konservative Annahme von 25 W/m^2K resultiert.
Ich habe das Gefühl ich übersehe etwas wesentliches. Verstehe nach wie vor nicht wie ich die zeitabhängige Temperatur als Umgebungstemperatur definiere, wenn diese sich erst während des Aufheizens einstellt.
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wosch
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erstellt am: 08. Jun. 2016 09:39 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Universalx182
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Universalx182
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erstellt am: 08. Jun. 2016 10:11 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Zitat:
Original erstellt von wosch:
Wenn das Medium fließt, kann man doch in erster Näherung konstante Medientemperatur annehmen.
prinzipiell ja, im Endeffekt hätte ich in diesem Fall mehrere Simulationsschritte mit manuell angepasster Umgebungstemperatur, wobei jener mit maximaler Umgebungstemperatur maßgebend für die Weiterverwendung wäre. Das Rohr hat ja im Anfangszustand rund 50°C. Durch Einbringung des Wärmestromes heizt dieses entsprechend auf und erwärmt zugleich das Fluid im Inneren.
Somit müsste die für die Konvektion definierte Umgebungstemperatur davon abhängig gemacht werden, da bei definierter Fluidtemperatur diese konstant bleibt, was ja nicht der Fall wäre. [Diese Nachricht wurde von Universalx182 am 08. Jun. 2016 editiert.] Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
wosch
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erstellt am: 08. Jun. 2016 10:41 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Universalx182
Wenn die Erwärmung des Mediums vom Eintritt bis zum Austritt berücksichtigt werden muss, wird man wohl nicht um eine Strömungsberechnung drum herum kommen. (Mit einer Energieüberschlagsrechnung ließe sich abschätzen, ob das wirklich notwendig ist.) ------------------
Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Universalx182
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erstellt am: 08. Jun. 2016 12:57 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Zitat:
Original erstellt von wosch:
Wenn die Erwärmung des Mediums vom Eintritt bis zum Austritt berücksichtigt werden muss, wird man wohl nicht um eine Strömungsberechnung drum herum kommen.
(Mit einer Energieüberschlagsrechnung ließe sich abschätzen, ob das wirklich notwendig ist.)
Danke für deine Hilfe! Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
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