محاسبه توزیع دما و نرخ از دست دادن حرارت در یک پره (دو بعدی)

اهداف و انتظارات ما در این درس

انتظار ما از شما بعد از مطالعه این درس:

1- تحلیل مسائل دو بعدی

2- ایجاد چند مدل سازی در یک مدل و تحلیل همزمان آنها

3- نحوه تعریف انتقال حرارت جابجایی روی سطوح

4- نحوه رسم دما بر حسب مختصات گره ها

انتهای میله بلندی به قطر 5 mm در دمای 100°C قرار دارد. سطح خارجی میله در هوایی با دمای 25°C قرار دارد که ضریب انتقال حرارت آن 100W/m2.K است. نتایج زیر را بدست آورده و با نتایج مرجع [1] مقایسه کنید.

1- توزیع دما در طول سه میله مختلف با جنسهای مس خالص، آلیاژ آلومینیوم 2024 و فولاد زنگ نزن AISI 316

2- نرخ از دست دادن حرارت در هر میله

3- طول هر میله چقدر باشد تا بتوان فرض “طول بینهایت” را برای آن بکار برد؟ توجه کنید که “طول بینهایت” طولی است که به ازای آن، دمای میله از آن طول به بعد تقریباً برابر دمای محیط T می شود. برای این مفهوم حالت زیر را در نظر می گیریم.

Eq01

 

میله بلند به قطر 5mm در مجاورت هوای اطراف
شکل 1: میله بلند به قطر 5mm در مجاورت هوای اطراف

مدلسازی مسئله:

هنر حل مسئله در مهندسی در درجه اول به ساده سازی صحیح آن بستگی دارد. برای مدل سازی این مسئله باید به درک صحیحی از هندسه مسئله برسیم.

همانطور که می دانید انتقال حرارت در این پره (میله) به دو طریق انجام می شود. یکی انتقال حرارت رسانشی که به سطح مقطع عرضی پره بستگی دارد و دیگری انتقال حرارت جابجایی که به مساحت پیرامونی آن وابسته است. در نتیجه، انتقال حرارت جسم مستقل از شکل ظاهری پره است.

به شکل 2 توجه کنید. برای ساده سازی مسئله و تبدیل آن به مسئله قابل حل در فضای دوبعدی، پره با سطح مقطع دایره ای را به پره با سطح مقطع مستطیلی با ابعادی که از روابط زیر محاسبه می شوند تبدیل می کنیم. در پره مستطیلی مورد نظر، دو سطح پشت و جلو عایق فرض می شوند تا تغییری در اصل مسئله ایجاد نشود.

Eq02

 

تبدیل پره با مقطع دایره ای به پره با مقطع مستطیلی
شکل 2: تبدیل پره با مقطع دایره ای به پره با مقطع مستطیلی

 

در این مسئله قصد داریم سه میله مختلف مطرح شده در صورت سوال را در یک مدل ایجاد کرده، همزمان تحلیل نموده و نتایج آنها را با هم مقایسه کنیم.

رسم هندسه پره:

روی آیکون Create Part (Create Part) کلیک کرده و پنجره باز شده را مطابق شکل 3 کامل کنید. سپس روی دکمه Continue کلیک کنید.

 

گزینه های انتخاب شده برای مدلسازی هندسه پره
شکل 3: گزینه های انتخاب شده برای مدلسازی هندسه پره

 

نکته 1:

1- در مسائل دو بعدی، مدلسازی هندسه با استفاده از گزینه Shell انجام می شود و نباید با مفهوم Shell در فضای سه بعدی اشتباه گرفته شود.

2- همانطور که می دانید بهتر است گزینه Approximate Size چهار برابر بزرگترین اندازه هندسه مسئله تعریف شود. چون در اینجا طول بی نهایت در نرم افزار تعریف نمی شود طول فرضی 0.4 m را برای طول L پره در نظر گرفته ایم.

روی آیکون Create Lines: Rectangle (4 Lines) (Create Lines: Rectangle (4 Lines)) کلیک کنید. توجه کنید که طول پره را با توجه به نکته 1، برابر 0.4 m در نظر گرفته ایم. در نوار اعلان مختصات (0,0) را وارد کرده و کلید Enter را بزنید. سپس مختصات (0.4,2.5e-3) را که همان مختصات (L, t/2) است وارد کرده و مجدداً کلید Enter را بزنید. به این ترتیب هندسه پره اول رسم می شود.

هندسه پره دوم را در فاصله 0.01 m بالاتر از پره قبل رسم می کنیم. بدین منظور ابتدا مختصات (0,0.01) و سپس مختصات (0.4,0.0125) را که همان مختصات (L,0.01+t/2) است وارد کنید.

به همین ترتیب، هندسه پره سوم را در فاصله 0.01 m بالاتر از پره دوم رسم کنید. یعنی مختصات (0,0.02) و (0.4,0.0225) را وارد کنید.

از صفحه طراحی خارج شوید. شکل 4 نشان دهنده سه پره می باشد.

 

سه پره ایجاد شده در محیط Part
شکل 4: سه پره ایجاد شده در محیط Part

 

تعریف خواص ماده:

وارد ماژول Property شوید. سه ماده با نام های copper و AL2024 و steel316 و بترتیب با ضریب رسانش 398 W/m.K و 180 W/m.K و 14 W/m.K ایجاد کنید.

برای ایجاد Section مربوط به پره مسی، روی آیکون Create Section (Create Section) کلیک کنید. در پنجره باز شده گزینه های نشان داده شده در شکل 5 را انتخاب نموده و روی دکمه Continue کلیک کنید. توجه داشته باشید که Section مربوط به مدلسازی های دوبعدی همیشه بصورت Solid و Homogeneous می باشد. مجدداً یادآوری می کنیم که پره صورت سوال تبدیل به پره مستطیلی شده است.

 

گزینه های انتخاب شده برای تعریف Section میله مسی
شکل 5: گزینه های انتخاب شده برای تعریف Section میله مسی

 

پنجره باز شده را مطابق شکل 6 کامل کنید. عدد π بصورت pi در محاسبات وارد می شود. روی دکمه OK کلیک کنید.

 

اختصاص ماده و عمق پره
شکل 6: اختصاص ماده و عمق پره

 

همین روند را برای ایجاد دو Section برای آلومینیوم و فولاد با نام های Section-AL و Section-st نیز انجام دهید.

برای اختصاص دادن Section ها به پره ها، روی آیکون Assign Section (Assign Section) کلیک کنید. پره پایینی را انتخاب کرده و روی دکمه Done در نوار اعلان کلیک کنید. این پره را از جنس مس در نظر می گیریم پس پنجره باز شده را مطابق شکل 7 کامل کرده و روی دکمه OK کلیک کنید. در این صورت رنگ قطعه به سبز تغییر می کند که نشان دهنده اختصاص ماده به آن است.

 

اختصاص Section مس به پره پایینی
شکل 7: اختصاص Section مس به پره پایینی

 

پره میانی را انتخاب کرده و Section با ماده آلومینیوم را به آن اختصاص دهید. در انتها نیز Section فولاد را به پره بالایی اختصاص دهید.

مونتاژ قطعه در محیط Assembly:

وارد ماژول Assembly شده و قطعه را به صورت Independent وارد نمایید.

تعریف تحلیل گرمایی:

وارد ماژول Step شوید و یک Step از نوع Heat transfer به صورت Steady State ایجاد نمایید.

اعمال شرط انتقال حرارت جابجایی:

وارد ماژول Interaction شوید. برای اعمال شرایط انتقال حرارت جابجایی، روی آیکون Create Interaction (Create Interaction) کلیک کرده و پنجره باز شده را مطابق شکل 8 کامل کنید. سپس روی دکمه Continue کلیک کنید.

 

انتخاب گزینه انتقال حرارت جابجایی از طریق سطح
شکل 8: انتخاب گزینه انتقال حرارت جابجایی از طریق سطح

 

سپس در viewport، بخش سمت راست لبه های سه پره را که در شکل 9 مشخص شده است با موس درگ کنید تا در مجموع 9 لبه (شامل 6 لبه افقی بلند و 3 لبه عمودی کوتاه) انتخاب شود. روی دکمه Done کلیک کنید.

 

درگ لبه های سمت راست هر سه پره
شکل 9: درگ لبه های سمت راست هر سه پره

 

سپس پنجره باز شده را مطابق شکل 10 کامل کنید.

 

تعریف ضریب انتقال حرارت جابجایی و دمای محیط
شکل 10: تعریف ضریب انتقال حرارت جابجایی و دمای محیط

 

در این پنجره بطور پیشفرض، مقدار ضریب انتقال حرارت بصورت آنی (Instantaneous) اعمال می شود یعنی به محض شروع تحلیل، مقدار این ضریب در محاسبات برابر مقدار وارد شده (در اینجا 100) در نظر گرفته می شود اما دمای محیط بصورت خطی (Ramp) در محاسبات وارد می شود یعنی دما (بر اساس گام زمانی) از مقدار 0 به مقدار 25 خواهد رسید. روی دکمه OK کلیک کنید.

اعمال شرایط مرزی:

وارد ماژول Load شوید. برای اعمال دمای 100°C به انتهای سمت چپ میله ها، روی آیکون Create Boundary Condition (Create Boundary Condition) کلیک کنید. پنجره باز شده را مطابق شکل 11 کامل کرده و روی دکمه Continue کلیک کنید.

 

گزینه های انتخاب شده برای اعمال شرط مرزی دمایی
شکل 11: گزینه های انتخاب شده برای اعمال شرط مرزی دمایی

 

کلید Shift صفحه کلید را پایین نگه دارید و با کلیک موس، سه لبه نشان داده شده در شکل 12 را انتخاب کنید. سپس در نوار اعلان، روی دکمه Done کلیک کنید.

 

سه لبه انتخاب شده برای اعمال دما به میله ها
شکل 12: سه لبه انتخاب شده برای اعمال دما به میله ها

 

پنجره باز شده را مطابق شکل 13 کامل کرده و روی دکمه OK کلیک کنید. به این ترتیب مربع های زرد رنگی روی این سه لبه ایجاد می شود که نشان دهنده اعمال دما به آنهاست.

 

اعمال دمای 100°C به لبه های سمت چپ میله ها
شکل 13: اعمال دمای 100°C به لبه های سمت چپ میله ها

 

مش بندی قطعه:

وارد ماژول Mesh شوید. روی آیکون Seed Edges (Seed Edges) کلیک کرده و ناحیه نشان داده شده در شکل 14 را با درگ موس انتخاب کنید. در این صورت تعداد 6 لبه افقی سه پره انتخاب می شود.

 

ناحیه مشخص شده برای درگ موس
شکل 14: ناحیه مشخص شده برای درگ موس

 

سپس روی دکمه Done در نوار اعلان کلیک نمایید. پنجره باز شده را مطابق شکل 15 تکمیل کرده و روی دکمه OK کلیک کنید.

 

تعریف تعداد 50 المان روی هر میله
شکل 15: تعریف تعداد 50 المان روی هر میله

 

توسط آیکون Mesh Part Instance (Mesh Part Instance) قطعه را مش بندی کنید. همانطور که می بینید در راستای ضخامت میله فقط 1 المان ایجاد می شود و چون این ضخامت کوچک است در نتیجه تعداد 1 المان برای آن کافیست. برای مشخص کردن نوع المانها روی آیکون Assign Element Type (Assign Element Type) کلیک کنید. سپس با درگ موس هر سه میله را انتخاب نموده و در قسمت اعلان روی دکمه Done کلیک کنید. در پنجره باز شده از قسمت Family گزینه Heat Transfer را انتخاب کنید. در پایین این پنجره، نام اختصاری المان DC2D4 به شما نشان داده می شود که المان انتقال حرارت 4 گره ای خطی است. روی دکمه OK کلیک کنید. یادآوری می کنیم که مدل را ذخیره کنید.

تحلیل مسئله:

وارد ماژول Job شوید. یک Job ایجاد کرده و مسئله را تحلیل کنید. پس از اتمام حل، در پنجره Job Manager روی دکمه Monitor کلیک کنید. همانطور که مشاهده می کنید در برگه Warnings، هشداری مبنی بر اینکه سه ناحیه جدا از هم در مدل وجود دارد به شما نشان داده می شود. این پیام با توجه به جدا بودن سه میله مهم نیست و اختلالی در نتایج ایجاد نمی کند.

برای مشاهده نتایج، روی دکمه Results کلیک کنید تا وارد ماژول Visualization شوید. روی آیکون Plot Contours on Deformed Shape (Plot Contours on Deformed Shape) کلیک کنید. برای مشاهده دمای نقاط در میله ها، مانند شکل 16 از لیست بازشوی جعبه ابزار Field Output گزینه NT11 را انتخاب کنید.

 

انتخاب خروجی دما از جعبه ابزار Field Output
شکل 16: انتخاب خروجی دما از جعبه ابزار Field Output

 

همانطور که مشاهده می کنید مانند شکل 17 پیشروی دما در طول میله ها از میله پایین تا میله بالایی کمتر شده است.

 

کانتور پیشروی دما در طول میله ها (بخش سمت چپ میله ها نشان داده شده است)
شکل 17: کانتور پیشروی دما در طول میله ها (بخش سمت چپ میله ها نشان داده شده است)

 

برای رسم منحنی دما در طول میله ها، مسیر نشان داده شده در شکل 18 را از نوار منو دنبال کنید.

 

مسیر ایجاد Path برای استفاده در رسم دمای میله ها
شکل18: مسیر ایجاد Path برای استفاده در رسم دمای میله ها

 

پنجره باز شده را برای میله مسی مطابق شکل 19 کامل کنید. هدف ما این است که Path مورد نظر شامل لیستی از گره ها در راستای طولی میله ها باشد در نتیجه گزینه Node list انتخاب شده است. روی دکمه Continue کلیک کنید.

 

تنظیمات پنجره Create Path برای میله مسی
شکل 19: تنظیمات پنجره Create Path برای میله مسی

 

همانطور که در شکل 20 مشاهده می کنید در پنجره باز شده برای ایجاد Path به شماره گره ها نیاز است. روی دکمه Add After کلیک کنید.

 

محل وارد کردن Node Labels
شکل 20: محل وارد کردن Node Labels

 

سپس بترتیب گره های مشخص شده در شکل 21 را انخاب کنید. همانطور که می بینید به دلیل زیاد بودن تعداد گره ها در راستای هر میله، انتخاب تک تک آن ها با کلیک موس مشکل است. انتخاب گره ها را به همین 4 گره محدود می کنیم تا بتوانیم موضوعی را بررسی کنیم. روی دکمه Done در نوار اعلان کلیک کنید.

 

ترتیب انتخاب گره ها در میله مسی
شکل 21: ترتیب انتخاب گره ها در میله مسی

 

همانطور که در شکل 22 نشان داده شده است، شماره گره های انتخابی در ردیف مورد نظر وارد شده است. شماره اولین گره عدد 9 و سه گره بعدی با شماره های 209 تا 211 (با گام 1 گره) مشخص شده اند. پس کافیست شماره گره ها را بطریقی بدست آوریم. روی دکمه Cancel کلیک کنید تا از این پنجره خارج شوید.

 

نحوه نمایش شماره گره های انتخابی
شکل 22: نحوه نمایش شماره گره های انتخابی

 

سپس به ماژول Mesh برگردید و مسیر نشان داده شده در شکل 23 را از نوار منو دنبال کنید.

 

مسیر مشاهده شماره گره ها در ماژول Mesh
شکل 23: مسیر مشاهده شماره گره ها در ماژول Mesh

 

در پنجره باز شده، گزینه های نشان داده شده در شکل 24 را انتخاب کرده و روی دکمه Apply کلیک کنید.

 

گزینه های مربوط به نمایش شماره گره ها
شکل 24: گزینه های مربوط به نمایش شماره گره ها

 

همانطور که مشاهده می کنید شماره گره ها مانند شکل 25 روی هر گره در viewport نمایش داده می شود.

 

نمایش شماره گره ها روی هر گره
شکل 25: نمایش شماره گره ها روی هر گره

 

برای میله مسی شماره اولین گره 9 و گره های بعدی از 209 تا 257 و شماره آخرین گره 10 می باشد. دقت کنید که انتخاب یک ردیف از المانهای هر میله کافیست. در مورد دو میله دیگر نیز همین روند را تکرار کرده و اعداد گره ها را در جایی یادداشت کنید. نهایتا در پنجره Assembly Display Options که در شکل 24 نشان داده شده است روی دکمه Default و سپس دکمه OK کلیک کنید تا به وضعیت نمایش پیشفرض بازگردید.

به ماژول Visualization بروید و مسیر نشان داده شده در شکل های 18 و 19 را برای میله مسی تکرار کنید. پنجره باز شده را مانند شکل 26 کامل کرده و روی دکمه OK کلیک کنید. دقت کنید که در ابتدا و انتهای میله مربوطه کلمات Start و End نوشته می شود و گره ها به رنگ قرمز علامت گذاری می شوند.

 

وارد کردن شماره گره های میله مسی
شکل 26: وارد کردن شماره گره های میله مسی

 

همین روند را برای میله های آلومینیومی و فولادی بترتیب با نام های Path-al و Path-st و بترتیب با شماره گره های 5,111:159,6 و 1,13:61,2 تکرار کنید. پنجره های این Path ها در شکل 27 نشان داده شده است.

 

وارد کردن شماره گره های میله های آلومینیومی و فولادی
شکل 27: وارد کردن شماره گره های میله های آلومینیومی و فولادی

 

برای استخراج خروجی دما روی این path ها، روی آیکون Create XY Data (Create XY Data) کلیک کرده و در پنجره باز شده گزینه Path را انتخاب کنید. سپس روی دکمه Continue کلیک کنید.

اکنون پنجره باز شده را مطابق شکل 28 تکمیل کنید. توجه داشته باشید که خروجی NT11 که در شکل مشخص شده است همان خروجی ای خواهد بود که در شکل 16 از نوار ابزار Field Output انتخاب کرده بودیم. همچنین این خروجی ها به ازای Frame 1 که همان آخرین فریم تحلیل (زمان 1 ثانیه) است رسم می شود و چنانچه Frame 0 انتخاب شود تمام مقادیر صفر خواهند بود چون خروجی های ابتدای تحلیل هستند. روی دکمه Save as کلیک کنید.

 

تنظیم گزینه ها برای استخراج دما در راستای طولی میله مسی
شکل 28: تنظیم گزینه ها برای استخراج دما در راستای طولی میله مسی

 

پنجره باز شده را مطابق شکل 29 کامل کرده و روی دکمه OK کلیک کنید.

 

وارد کردن نام خروجی دما در راستای میله مسی
شکل 29: وارد کردن نام خروجی دما در راستای میله مسی

 

در پنجره XY Data from Path همین روند را برای Path های path-al و path-st بترتیب با نام های al و st تکرار کنید. در انتها روی دکمه Cancel کلیک کنید تا از این پنجره خارج شوید.

روی آیکون XY Data Manager (XY Data Manager) کلیک کنید. هر سه خروجی نشان داده شده در شکل 30 را انتخاب کرده و روی دکمه Plot کلیک کنید تا نمودار دمای مربوط به هر سه میله رسم شود.

 

گزینه های مورد نیاز برای رسم دمای سه میله
شکل 30: گزینه های مورد نیاز برای رسم دمای سه میله

 

نمودار دمای سه میله در راستای طول آنها در شکل 31 نشان داده شده است.

 

نمودار توزیع دمایی میله ها
شکل 31: نمودار توزیع دمایی میله ها

 

همانطور که از نمودارها مشخص است میزان پیشروی دما در طول میله مسی بیشتر از دو میله دیگر است. این پیشروی در مسائل steady-state به میزان ضریب انتقال حرارت رسانشی بستگی دارد و هر چقدر این ضریب بیشتر باشد پیشروی دما بیشتر است.

مقایسه نتایج دمای سه میله، حاصل از تحلیل آباکوس و مرجع [1] در شکلهای 32 تا 34 آورده شده است.

 

نمودار دمای میله مسی حاصل آباکوس و مرجع [1]
شکل 32: نمودار دمای میله مسی حاصل آباکوس و مرجع [1]

 

نمودار دمای میله آلومینیومی حاصل آباکوس و مرجع [1]
شکل 33: نمودار دمای میله آلومینیومی حاصل آباکوس و مرجع [1]

 

نمودار دمای میله فولادی حاصل آباکوس و مرجع [1]
شکل 34: نمودار دمای میله فولادی حاصل آباکوس و مرجع [1]

 

اکنون برای استخراج نرخ از دست دادن حرارت در هر میله (qx)، روی آیکون Create XY Data (Create XY Data) کلیک کرده و در پنجره باز شده، گزینه ODB field output را انتخاب کنید. سپس روی دکمه Continue کلیک کنید. در پنجره باز شده، برگه Variables را مطابق شکل 35 کامل کنید.

 

گزینه های انتخاب شده در برگه Variables
شکل 35: گزینه های انتخاب شده در برگه Variables

 

سپس وارد برگه Elements/Nodes شده و مطابق شکل 36 روی دکمه Edit Selection کلیک کنید.

 

دکمه های مورد نظر در برگه Elements/Nodes
شکل 36: دکمه های مورد نظر در برگه Elements/Nodes

 

سپس در Viewport با درگ موس، دو گره انتهای سمت چپ میله مسی را که در شکل 37 مشخص شده است انتخاب کرده و روی دکمه Done در نوار اعلان کلیک کنید. در این صورت تعداد گره های انتخاب شده (در اینجا 2 گره) در پنجره مذکور نشان داده می شود. همانطور که در درس دوم بیان شد، خروجی RFL11 فقط در مرزهایی که شرط مرزی دمایی اعمال شده است وجود دارد و به همین دلیل مرز سمت چپ میله ها را انتخاب کرده ایم.

 

انتخاب دو گره انتهای سمت چپ میله مسی
شکل 37: انتخاب دو گره انتهای سمت چپ میله مسی

 

روی دکمه Plot کلیک کنید تا نمودار این خروجی در دو گره بصورت موقت مانند شکل 38 رسم شود. دقت کنید که نمودار نرخ حرارت عبوری از دو نقطه برهم منطبق هستند.

 

نمودار نرخ حرارت عبوری در دو گره سمت چپ میله مسی
شکل 38: نمودار نرخ حرارت عبوری در دو گره سمت چپ میله مسی

 

مطابق شکل 14 درس دوم، مقادیر عددی این خروجی ها را استخراج کنید. مقدار کل نرخ حرارت عبوری از میله برابر مجموع نرخ حرارت در دو گره است. همین روند را برای استخراج نرخ حرارت عبوری از میله های آلومینیومی و فولادی تکرار کنید. نتایج حاصل از آباکوس و مرجع [1] در جدول 1 آورده شده است.

 

جدول 1: مقایسه نرخ حرارت عبوری از میله ها در نرم افزار و مرجع [1]
مقایسه نرخ حرارت عبوری از میله ها در نرم افزار و مرجع [1]

 

همانطور که ملاحظه می کنید تطابق خوبی بین نتایج حاصل از آباکوس و مرجع [1] وجود دارد.

برای یافتن دمای معادل با فرض طول بی نهایت برای میله ها، رابطه موجود در صورت سوال را بصورت زیر حل می کنیم:

Eq03

پس در راستای میله به دنبال نقطه ای می گردیم که در آن دما حدود 30.25 باشد. روی آیکون XY Data Manager (XY Data Manager) کلیک کنید. در پنجره باز شده مانند شکل 39، خروجی co را انتخاب کرده و روی دکمه Edit کلیک کنید.

 

انتخاب خروجی co در پنجره XY Data Manager
شکل 39: انتخاب خروجی co در پنجره XY Data Manager

 

در پنجره باز شده، مانند شکل 40 به دنبال دمای نزدیک به عدد 30.25 بگردید. این عدد در طول 0.184 m اتفاق افتاده است.

 

استخراج مقدار عددی طول پره در پنجره Edit XY Data
شکل 40: استخراج مقدار عددی طول پره در پنجره Edit XY Data

 

همین روند را برای دو میله دیگر تکرار کنید. طولهای معادل با طول بینهایت برای سه میله در جدول 2 آورده شده است.

 

جدول 2: مقایسه طولهای معادل “طول بینهایت” حاصل از نرم افزار و مرجع [1]

 

برای رسیدن به جوابهای دقیقتر به ماژول Mesh برگردید. روی آیکون Seed Edges (Seed Edges) کلیک کرده و 6 لبه طولی نشان داده شده در شکل 14 را انتخاب کنید. سپس روی دکمه Done در نوار اعلان کلیک کنید. مانند شکل 41 تعداد المانها را 120 وارد کرده و روی دکمه OK کلیک کنید.

 

ایجاد 120 المان در راستای طولی میله ها
شکل 41: ایجاد 120 المان در راستای طولی میله ها

 

به محض کلیک روی دکمه OK، پیغام هشداری مانند شکل 42 مبنی بر بی اعتبار شدن مش بندی بعضی از نواحی مدل به شما نشان داده می شود. با کلیک روی دکمه Delete Meshes مش بندی قطعه را حذف کنید.

 

پیغام هشدار مبنی بر بی اعتبار شدن نواحی مش بندی شده
شکل 42: پیغام هشدار مبنی بر بی اعتبار شدن نواحی مش بندی شده

 

توسط آیکون Mesh Part Instance (Mesh Part Instance) قطعه را مجدداً مش بندی کنید. وارد ماژول Job شوید و مسئله را مجدداً تحلیل کنید. به محض کلیک روی دکمه Submit، پیغام هشداری مانند شکل 43 مبنی بر وجود Job همنام با Job کنونی به شما داده می شود.

 

پیغام هشدار مبنی بر وجود Job همنام با Job کنونی
شکل 43: پیغام هشدار مبنی بر وجود Job همنام با Job کنونی

 

با کلیک روی دکمه OK، اجازه تحلیل روی Job قبلی را به نرم افزار بدهید. پس از اتمام تحلیل با کلیک روی دکمه Results وارد ماژول Visualization شوید و مجدداً مقادیر نرخ حرارت خروجی در میله ها را استخراج کنید. برای بدست آوردن طول معادل “طول بینهایت” باید path های جدیدی برای هر یک از میله ها با شماره گره های جدید ایجاد کرده و مجدداً دما ها را بدست آورید زیرا تعداد المانها از 50 عدد به 120 عدد تغییر کرده است. طول معادل را مجددا از طریق path های جدید استخراج کنید. جدولهای 3 و 4 مقادیر این خروجی ها را به ازای 50 و 120 المان نشان می دهند. همانطور که می بینید با ریزتر شدن المانها دقت جوابها نیز بهتر شده است.

 

جدول 3: مقایسه نرخ حرارت عبوری از میله ها در نرم افزار با 120 المان و مرجع [1]
مقایسه نرخ حرارت عبوری از میله ها در نرم افزار با 120 المان و مرجع [1]

 

جدول 4: مقایسه طولهای معادل “طول بینهایت” حاصل از نرم افزار با 120 المان و مرجع [1]

 

مرجع:

[1] Incropera, F.P. and DeWitt, D.P., “Fundamentals of Heat and Mass Transfer,” Wiley., 6th Edition., 2007, p 145, Example 3.9

دیدگاه شما چیست؟