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Hallo an alle,

ich habe eine Frage bezüglich der Vorgabe eines Wärmestromes. Ich habe einfach einen Raum, bei dem eine Wand ein Fenster sein soll. Ich habe mir die Wärmestromdichte aufgrund der Außentemperatur (-12°C), Raumtemperatur (20°C) und dem U-Wert (0,9) berechnet. So erhalte ich 28,8 W/m^2. Diesen habe ich mit der Randbedingung turbulentHeatFluxTemperature am Fenster vorgegeben (negativ, da Verlust).
Dadurch erhalte ich aber eine zu niedrige Temperatur am Fenster um die 5°C und teilweise noch niedriger. Es sollte sich eigentlich eine Temperatur von knapp über 16°C einstellen, bei einem Wärmeübergangskoeffizienten von 7,7 W/(m^2 K).

Wie läuft das eigentlich genau ab bei turbulentHeatFluxTemperature? Wie wird hier die Temperatur des Fensters dann berechnet, vor allem da ich bei der Randbedingung ja auch keinen Übergangskoeffizienten vorgebe.
Oder ist dies die falsche Randbedinung für den Fall?

Ich habe buoyantSimpleFoam verwendet.

Gruß
Christof

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Convection.pdf

Hi,

ich würde dir groovyBC empfehlen. Dann brauchst du kein Wärmestrom sondern lediglich deine Außentemperatur und (das ist dann der Schätzwert) den Wärmeübergangskoeffizient.

Bei turbulentHeatFluxTemperature läuft das wie folgt ab (dumm das es kein Mathemodul gibt).

Du gibst eine Leistung [W] oder ein Wärmestrom [W/m²] an. Die Leistung selber [W] wird dann in ein Wärmestrom umgerechnet (bezieht sich also auf die Fläche des Patches). Dieser wird dann durch deine Wärmeleitfähigkeit lambda geteilt. Damit erhältst du dann [K/m] (also ein Gradient). Dieser Gradient stellt den refGradient() dar, der dann in der mixedBC verwendet wird. Das wars dann schon, allerdings ist das physikalisch nicht korrekt, da man eine Bilanz zwischen Cell-Center und Face-Center (Wärmefluss von Zellzentrum zum Facezentrum) und Face zur Umgebung braucht. Das wird bei vielen Anwendern falsch gemacht.

Falls es nicht klar ist, im Anhang die simple Herleitung. Die Herleitung kannst du dann auch direkt in Groovy verwenden.

valueFraction ist dieser Ausdruck mit delta, alpha, lambda
valueExpression ist die Außentemperatur
gradientExpression ist in deinem Fall dann Null

Selbst die Nomenklatur in FOAM ist falsch :/

Der zweite x_p ist eigentlich x_p_ref, sowie der letzte Term (Gradient) sollte refGradient sein. In Groovy ist das dann gradientExpression -> refGradient und valueExpression -> refValue.

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Viele Grüße,
Tobias Holzmann

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Hey Tobi,

wie immer vielen Dank für deine ausführliche Antwort. Jetzt ist es mir schon klarer nach kurzem Überfliegen.

Gruß
Christof

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Ich setz das Thema mal als gelöst.

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Viele Grüße,
Tobias Holzmann

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