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Hallo,

ich würde gerne eine Kugel aus Kupfer simulieren, die in Luft verlegt ist. Diese soll durch die Zugabe einer Leistung in W erhitzt werden. Und eine Endtemperatur nach einer gewissen Zeit erreichen, indem ein Teil der Wärme an die Umgebung abgegeben wird.
Das Gitter der Kugel und die thermophysikalischen Eigenschaften der Luft und der Kugel habe ich schon erstellt. Die Verlustleistung der Kugel wurde schon bestimmt.
Als Randbedingung für die Definition der Verlustleistung wollte ich den Typ externalWallHeatFluxTemperature nehmen. Den ich an der Grenzfläche zwischen der Kugel und der Luft definiert habe. Als Solver verwende ich chtMultiRegionFoam.

Mein Problem besteht darin, dass sich bisher nur die Kugel erwärmt und keine Wärme an die Umgebung abgegeben wird. Ich würde mich über Tipps und Antworten sehr freuen.

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Hallo und willkommen im Forum Becoeu,

ich entnehme Deiner Schilderung, dass Du beide Regionen einzeln vernetzt hast. Deshalb wirst Du die Kugeloberfläche und die entsprechende Fläche in Deiner Fluiddomain wohl als wall definiert haben. Hier muss eine mappedWall Typdefinition stehen (ich bezieh mich auf Deine boundary Datei die Du unter constant/region/polyMesh findest).

Ansonsten kann ich nur sagen, dass ohne Informationen auch keine Hilfestellung möglich ist. Wäre genauso, als würde ich sagen, mein Kuchen schmeckt nicht warum?

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Glück Auf,
Tobi

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Bild_1.PNG Bild_2.PNG

Vielen Dank für die schnelle Antwort

Ich habe die Kugel mit dem Programm Blender erstellt und mit Hilfe einer STL-Datei exportiert. Das Gebiet für die Region Luft habe ich durch die Datei blockMeshDict erstellt. Die Kugel besitzt einen Radius von 0,015 m und das Gitter, welches durch die Datei blockMeshDict erstellt wird, eine Höhe, Breite und Tiefe von 0,2 m.

Für die Flächen zwischen den Regionen hatte ich bisher den Typ patch verwendet und habe diesen jetzt zu mappedWall, wie in Bild_1 dargestellt, geändert. In der Datei changeDictionary von der Kugel, welche hier mit dem Namen gross bezeichnet ist, werden eine Anfangstemperatur von 300 K und eine Leistung von 800 W definiert. Diese Datei ist im Bild_2 dargestellt.
Leider ergibt sich durch die Änderung des Types keine Veränderung des simulierten Ergebnisses.

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Guten Morgen Beckoeu,

Sieht soweit erstmal teilweise gut aus. Du hast hoffentlich auch die mappedWall für beide Regionen verwendet?

Wie hast Du die Kugel vernetzt? Kannst Du mal die Ausgabe von CHT posten? Erneut, ohne Infos kann ich oder jemand anderer nur im Heuhaufen rumstochern. FOAM ist sehr groß und es kann viele Probleme geben.

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Glück Auf,
Tobi

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koerper_in_luft_2.zip

Hallo

Ja den Typ mappedWall habe ich für beide Regionen verwendet.

Das Gitter der Kugel habe ich folgendermaßen erstellt:
Als erstes habe ich mit Hilfe der Software Blender eine Kugel mit einem bestimmten Radius und einer Position im Koordinatenursprung erstellt. Diese wird danach als STL-Datei exportiert. Diese STL-Datei habe ich in den Ordner constant/triSurface eingefügt. Danach wird die Datei snappyHexMeshDict im Ordner system erstellt. In dieser habe ich unter Geometrie den Namen der  STL-Datei hinzugefügt und einen Namen für die Region vergeben. Außerdem wird unter locationsinMesh der Standort für die Kugel sowie für die Region Luft angegeben.
Des Weiteren habe ich die Datei surfaceFeatureExtractDict erstellt. Die Dateien, die zur Simulation gehören, sind im Anhang angegeben.

Ist mit CHT die Ausgabe des Solvers gemeint ?

Freundliche Grüße

Beckoeu

[Diese Nachricht wurde von Beckoeu am 25. Okt. 2020 editiert.]

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Hey Beckoeu,

mit dem Case kann man arbeiten. Es hätte auch gereicht, wenn Du sagst, du machst das Netz mit snappyHexMesh. Wie man damit arbeitet ist mir klar (siehe meine Fußzeile). Aber ich hab deine Randbedingung nicht richtig gelesen:

Code:

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    luft_to_gross                                                             
    {                                                                         
        type            externalWallHeatFluxTemperature;                       
        value          uniform 300;                                           
        mode            flux;                                                 
        q              uniform 0;                                             
        kappaMethod    fluidThermo;                                           
    }                                                                         
}   

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Ist natürlich nicht sinnvoll. Das ist in deinem Fall eine "zeroGradient" Randbedingung. Was Du suchst ist

Code:

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    {                                                                         
        type            compressible::turbulentTemperatureCoupledMixed;     
        value          uniform 300;                                           
        Tnbr            T;                                                     
        kappaMethod    solidThermo;                                           
        qrNbr          qr;                                                   
        qr              none;                                                 
        kappa          none;                                                 
        thermalInertia  true;                                                 
    }

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Siehe auch Tutorials.

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Glück Auf,
Tobi

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Guten Morgen,

könnte ich auch, wie im Code unten angegeben, für den Übergang von Luft zur Kugel ebenfalls eine Leistung vergeben? Würde dadurch die Wärme zwischen den beiden Regionen ausgetauscht werden?

Code:

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"luft_to_gross*"
        {
type externalWallHeatFluxTemperature;
mode flux;
q uniform 20;
kappaMethod fluidThermo;
value uniform 300;
        }

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VielenDank für den Tipp mit dem Typ compressible::turbulentTemperatureCoupledMixed. Müsste ich dafür den Typ compressible::turbulentTemperatureRadCoupledMixed oder den Typ compressible::turbulentTemperatureCoupledBaffleMixed nehmen? Obwohl ich eigentlich keine Strahlung simulieren wollte und für den zweiten Typ im Internet keine Informationen zur Einstellung einer Leistung gefunden habe.

Freundliche Grüße

Beckoeu

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Keine Strahlung also kein ...Rad....
Solltest Du diese Randbedingung wählen, hast Du keine Kopplung zwischen Fluid und Solid. Du darfst hier keine Leistung vorgeben. Entweder Du löscht die Kugel und betrachtest nur noch das Fluid per se, dann kannst Du mit der Randbedingung arbeiten. Solltest Du die Solid Region noch mitnehmen, dann musst Du beide Regionen koppeln.

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Glück Auf,
Tobi

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