prenosnik toplote v parnem kotlu -...
TRANSCRIPT
Univerza v Ljubljani
Fakulteta za strojništvo
Aškerčeva 6
1000 Ljubljana, Slovenija
telefon: 01 477 12 00
faks: 01 251 85 67
www.fs.uni-lj.si
e-mail: [email protected]
Katedra za energetsko strojništvo
Laboratorij za termoenergetiko
Prenosnik toplote v parnem kotlu
Numerične simulacije tokovnih
in temperaturnih razmer
Avtor: Boštjan Drobnič
Boštjan Jurjevčič
Ljubljana, avgust 2010
Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko
Prenosnik toplote v parnem kotlu Stran: 2 od 18
Numerična simulacija tokovnih in temperaturnih
razmer v prenosniku toplote parnega kotla
0. Uvod
Analitični preračun prenosnikov toplote v parnem kotlu je v marsičem precej poenostavljen, poleg
tega je potrebno za določene veličine predpostaviti izkustvene vrednosti, da je izračun sploh
mogoče izpeljati. Pri tem pa še vedno pridemo le do določenih integralnih veličin, medtem ko
lokalnih tokovnih in temperaturnih razmer ne poznamo, čeprav lahko te bistveno vplivajo na
delovanje naprave. Za podrobnejšo analizo procesov znotraj prenosnika toplote pa lahko uporabimo
numerična orodja, npr. programski paket ANSYS-CFX. Pri tem gre postopek analize preko vseh pet
osnovnih korakov numerične analize:
1. risanje 3D geometrijskega modela računskega področja
2. izdelava računske mreže
3. določevanje robnih in začetnih pogojev
4. numerična simulacija
5. analiza rezultatov
Slika 1: Obravnavano računsko področje
Kot primer kombinirane analize pretočnih in temperaturnih razmer bomo obravnavali pregrevalnik
pare v parnem kotlu. Dejansko je to kvadrast prostor, preko katerega so prečno na smer toka dimnih
plinov nameščene cevi za vodo. Same cevi ovirajo tok dimnih plinov in tako bistveno vplivajo na
Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko
Prenosnik toplote v parnem kotlu Stran: 3 od 18
pretočne razmere. Nizka temperatura cevi istočasno povzroča lokalne temperaturne gradiente v
dimnih plinih, hkrati pa tudi integralno znižanje temperature dimnih plinov. Tokovne in
temperaturne razmere so tudi v medsebojni odvisnosti, saj lokalna hitrost in tokovni režim vplivata
na prestop toplote z dimnih plinov na steno, temperatura pa vpliva na gostoto dimnih plinov in s
tem na hitrost in tokovni režim.
Obravnavani sistem je seveda tridimenzionalen, saj se v smeri toka spreminjajo parametri dimnih
plinov, prečno na tok pa temperatura vode v ceveh in s tem tudi temperatura cevi. Zaradi
enostavnosti in krajšega časa računanja pa bomo namesto tridimenzionalnega obravnavali
navidezno dvodimenzionalni primer, torej samo del preseka kanala vzdolž toka dimnih plinov
(slika 1). Pri tem bomo predpostavili, da se razmere,kakršne so v opazovanem področju, periodično
ponavljajo tudi izven področja v prečni smeri glede na tok dimnih plinov. Primer bo samo
navidezno dvodimenzionalen, ker CFD analiza vedno poteka v tridimenzionalnem prostoru, vendar
pa bo dimenzija v smeri cevi zanemarljivo majhna v primerjavi z drugimi.
1. Workbench
1. Poženi delovno okolje Workbench.
2. Iz okna Toolbox izberi element Fluid Flow (CFX) in ga odvleci v polje Project Schematic
3. Shrani projekt v mapo Vaje\GT2013 in ga imenuj s priimki avtorjev (npr. jurjevcic_drobnic.wbpj).
4. Ker je geometrija računskega področja že pripravljena, z desnim gumbom miške klikni na
Geometry in izberi Import Geometry – Browse.
5. V mapi Vaje\GT2013 izberi PrenosnikToplote.agdb, kjer je shranjena geometrija računskega
področja.
6. Z dvojnim klikom na Geometry odpri DesignModeler.
2. DesignModeler
Geometrija računskega področja je že pripravljena in parametrizirana, zato dodatno risanje ne bo
potrebno. Na sliki 2 pa je prikazana zgradba geometrije, pri čemer so uporabljeni trije osnovni
koraki:
1. določitev risalnih ravnin
2. risanje dvodimenzionalnih skic na ravninah
3. izdelava tridimenzionalnih gradnikov, ki sestavljajo geometrijo
Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko
Prenosnik toplote v parnem kotlu Stran: 4 od 18
vnaprej definirane ploskve
skica na ploskvi
ploskev
telo
skica, s katero je definirano telo
Slika 1: Zgradba definicije geometrije računskega področja
Ravnine XYPlane, ZXPlane in YZPlane so določene že vnaprej. S klikom na druge ravnine pa se
pokažejo parametri, s katerimi je ravnina določena. Podobno se prikažejo tudi parametri skic in
gradnikov, ki so narejeni iz skic. Parametri posameznih elementov so odvisni od načina, kako so
definirani, v spodnjih tabelah so prikazani primeri iz obravnavane geometrije.
Parametri ravnine pl_kanal:
Details of pl_kanal
Plane pl_kanal ime ravnine
Sketches 1 število skic na ravnini
Type From Plane način definicije ravnine
Base Plane XY Plane referenčna ravnina
Transform 1 (RMB) None transformacija glede na ref. ravnino
Reverse Normal/Z-Axis? No sprememba normale
Flip XY-Axes? No zamenjava X in Y osi
Export Coordinate System? No
Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko
Prenosnik toplote v parnem kotlu Stran: 5 od 18
Parametri skice sk_cevi:
Details of sk_cevi
Base Sketch sk_cevi ime skice
Sketch Visibility Show Sketch vidnost skice
Show Contraints? No prikaz omejitev, ki se nanašajo na skico
Dimensions: 4
D1 50 mm premer cevi
H13 100 mm razdalja med vrstami cevi v smeri toka
L2 100 mm razdalja med cevmi prečno na smer toka
V14 50 mm zamik sosednjih vrst cevi
Edges: 6
Full Circle Cr15
sestavni deli skice
Full Circle Cr17
Full Circle Cr24
Full Circle Cr46
Full Circle Cr47
Full Circle Cr48
Sketch Instances: 2
pl_cevi_kopija sk_cevi_1 kopiji skice
pl_cevi_kopija sk_cevi_1
Parametri gradnika kanal:
Details of kanal
Extrude kanal ime gradnika
Base Object sk_kanal skica, ki je osnova za izdelavo gradnika
Operation Add Material telo bo priključeno obstoječim gradnikom
Direction Vector None (Normal) smer višine gradnika
Direction Normal smer višine gradnika
Extent Type Fixed način definiranja višine gradnika
FD1, Depth (>0) 5 mm višina gradnika
As Thin/Surface? No
Merge Topology? Yes
Večina dimenzij obravnavane geometrije je parametriziranih, zato jih ni mogoče spreminjati v
samih seznamih parametrov posameznih elementov, ampak jih spremenimo v posebnem oknu
Parameter Manager. Odpri ga s klikom na gumb Parameters.
Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko
Prenosnik toplote v parnem kotlu Stran: 6 od 18
Slika 2: Spreminjanje parametrov geometrije
V oknu Parameter Manager so na zavihku Design Parameters definirani osnovni parametri
geometrije in njihove vrednosti, na zavihku Parameter/Dimension Assignments pa so določene
povezave med osnovnimi parametri in parametri, s katerimi so določene ravnine, skice in gradniki.
S spreminjanjem vrednosti parametrov na zavihku Design Parameters ugotovi, kako ti vplivajo na
geometrijo računskega področja, in izberi svoje dimenzije. Spremembe bodo upoštevane šele po
ukazu Generate.
Ko je geometrija v celoti določena in izrisana, zapri DesignModeler, s čimer se shranijo morebitne
spremembe in se vrni v Workbench. Sledi izdelava računske mreže s programom CFX-Mesh. Na
shemi računskega primera izberi naslednji korak: Mesh.
3. CFX-Mesh
Numerična simulacija poteka po posameznih volumskih elementih, zato je potrebno celotno
računsko področje najprej zapolniti s primerno mrežo takih elementov, čemur pravimo
diskretizacija geometrije. Mrežo izdela program CFX-Mesh avtomatsko, pred tem pa mu je potrebno
določiti nekatere lastnosti mreže. V program se avtomatsko naloži geometrija izdelana v programu
Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko
Prenosnik toplote v parnem kotlu Stran: 7 od 18
DesignModeler, ki je prikazana v glavnem oknu. V zgornjem levem oknu pa je seznam nastavitev,
ki določajo lastnosti mreže.
Zaradi preglednosti najprej določimo imena nekaterim ploskvam kotla. Na površino, ki jo želimo
poimenovati kliknemo najprej z levo nato pa še z desno tipko miške in izberemo Create Named
Selection, nato napišemo ime in stisnemo ukaz OK. Če želimo poimenovati več površin z enim
imenom, stisnemo Ctrl in z levo tipko miške poklikamo željene površine, nato pa z desnim gumbom
kliknete na izbrane površine in nadaljujete s prej opisanim postopkom. Med izbiranjem lahko s
srednjim gumbom miške poljubno spreminjaš pogled na geometrijo. Poimenuj naslednje sklope
površin: cevi, vstop, simX1, simX2, simZ1, simZ2 in izstop.
Slika 3: Imenovane skupine ploskev
Naslednji korak je nastavljanje parametrov mreže za celotno geometrijo. Klikni na Mesh v drevesni
strukturi in v oknu za nastavitve (spodaj levo) ustvari naslednje nastavitve:
Defaults
Physics Preference CFD
Solver Preference CFX
Relevance 0
Sizing
Use Advanced Size Function On: Curvature
Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko
Prenosnik toplote v parnem kotlu Stran: 8 od 18
Relevance Center Coarse
Initial Size Seed Active assembly
Smoothing Medium
Transition Slow
Span Angle Center Fine
Curvature Normal Angle 10,0°
Min Size 0,0086 m
Max Face Size 0,012 m
Max Size 0,012 m
Growth Rate Default (1,20)
Za zavihke Inflation, Patch Conforming Options, Advanced, Defeaturing in Statistics ne
spreminjamo nastavite in jih ohranimo takšne kot so privzete.
Te nastavitvi določajo gostoto računske mreže povsod v računskem področju, kjer ni drugače
določena. Dodatno lahko nastavimo drugačno mrežo v delu računskega področja, kjer bi to
zahtevale morebitne geometrijske posebnosti, ali pa za natančnejše računanje v področjih, kjer
prihaja do velikih gradientov določenih parametrov (npr. tlaka, temperature, gostote, hitrosti, ...).
Ker bomo v našem primeru posebej opazovali prestop toplote z dimnih plinov na cev, moramo v
mejni plasti ob steni mrežo dodatno zgostiti, da bo izračun v tem področju čim točnejši. To storimo
s t.i. 'inflation' plastjo prizmatičnih elementov mreže tik ob steni. Z desnim klikom na Mesh se nam
odpre meni, kjer izberemo Insert in nato Inflation.
Pod zavihkom Scope nastavimo Scoping Method na Geometry Selection, nato kliknemo na našo
geometrijo in v vrstici Geometry pod zavihkom Scope kliknemo Apply. V zavihku Definition pa
izberemo naslednje nastavitve:
Definition
Suppressed No
Boundary Scoping Method Named Selection
Boundary cevi
Inflation Option Total Thickness
Number of Layers 20
Growth Rate 1,2
Maximum Thicknes 0,01
Inflation Algorithm Pre
Ko so nastavitve končane, lahko preveriš mrežo v ''inflation plasti'', ali mrežo na površini
geometrije. To lahko storimo z desnim klikom miške na Mesh, izberemo Preview in nato Surface
Mesh ali Inflation. S tem korakom lahko preverimo kakšne nastavitve smo določili, saj ta korak
veliko hitreje pokaže rezultat kakor sama generacija mreže. Če smo z nastavitvami zadovoljni
Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko
Prenosnik toplote v parnem kotlu Stran: 9 od 18
kliknemo z desnim gumbom miške na Mesh in izbereme Generate Mesh ali v orodni vrstici najdemo
gumb Generate Mesh.
Zapri CFX-Mesh, s čimer se v ustrezne datoteke shranijo tudi nastavitve mreže in izdelana mreža.
Če je mreža pravilno izdelana, se ob koraku Mesh v Workbench-u pojavi simbol , drugače pa ,
kar pomeni, da mreža ni ustrezno pripravljena ali pa ni posodobljena. Poskusi jo posodobiti z
desnim klikom na Mesh in iz menija izberi Update. Če še vedno v Workbench-u ni prikazane
kljikice pri zavihku vrstici Mesh, potem je bila storjena napaka v korakih do tukaj.
Ko je mreža narejena, je potrebno določiti robne in začetne pogoje za obravnavani primer ter
parametre numeričnega izračuna. Program CFX-Pre, v katerem nastavimo vse potrebne parametre,
poženi s klikom na Setup.
4. CFX-Pre
V programu CFX-Pre opravimo celotno predprocesiranje, torej nastavljanje vseh parametrov, s
katerimi kontroliramo potek simulacije:
− robni pogoji določajo, kaj se dogaja na mejnih ploskvah računskega področja
− stiki med podpodročji določajo pretok delovne tekočine med podpodročji in njihovo morebitno
gibanje
− snovi, v računskem področju so lahko različne snovi v različnih agregatnih stanjih, moramo pa
jim določiti ustrezne snovne in transportne lastnosti
− reakcije, med določenimi snovmi v računskem področju lahko pride do kemičnih reakcij, ki
morajo biti vnaprej opisane z ustreznimi matematičnimi modeli
− nastavitve računskega postopka, kamor sodijo turbulenčni modeli, diskretizacija, način
iteriranja, kriteriji za zaključek računanja (konvergenca),...
Prvi korak pri predpocesiranju je definiranje računskega področja (domain). V splošnem je teh
področij lahko več in vsako zavzema svoj del računske mreže (npr. statorski in rotorski del
turbinske stopnje; stena v prenosniku toplote in fluida na obeh straneh stene).
Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko
Prenosnik toplote v parnem kotlu Stran: 10 od 18
Slika 4: Default Domain
V našem primeru bomo uporabili kar privzeto
računsko področje, ki ga odpremo v drevesni
strukturi z dvojnim klikom na Default Domain in
mu spremenili nastavitve. V zavihku Fluid and
Particle definition bomo zbrisali Fluid 1 s klikom
na in s klikom na ustvarili nov medij z
imenom DimniPlini za katere bomo pod option
izbrali Material Library in in za Material izbrali
Air Ideal Gas in za Morfology bomo izbrali
Continuous Fluid. Referenčni tlak bo 1 atm, v
domeni ne bomo upoštevali vzgona zaradi
toplotnih efektov, saj imamo zanemarljivo
tankoploščo v primerjavi z ostalimi
dimenzijami. Domena bi statična in ne bo
upoštevala deformacije mreže.
V zavihku Fluid Models bomo prenos toplote v
polju Heat Transfer nastavili na Thermal Energy,
turbulentni model pa na Shear Stress Transport.
S klikom OK potrdimo nastavljene parametre.
Naslednji korak je definiranje robnih pogojev. Vsem zunanjim ploskvam računskega področja je
potrebno predpisati določene lastnosti, drugače so avtomatsko definirane kot trdna, hidravlično
gladka, adiabatna stena. Možnih je več tipov robnih pogojev, od izbranega tipa pa so odvisni tudi
parametri, ki jih je potrebno nastaviti.
Inlet Vstopni robni pogoj, ki dopušča izključno vstopanje tekočine v računsko
področje. Nastavimo lahko masni tok ali hitrost vstopajoče tekočine, tlak,
temperaturo, intenzivnost turbulence,...
Outlet Izstopni robni pogoj, ki dopušča izključno izstopanje tekočine iz računskega
področja. Podobno kot pri vstopu lahko nastavimo masni tok ali hitrost
izstopajoče tekočine, lahko pa tudi statični ali totalni tlak na izstopni površini.
Opening Vstopno-izstopni robni pogoj omogoča vstopanje in izstopanje tekočine v ali iz
računskega področja. Nastavimo lahko tlak ali hitrost tekočine in za primer
vstopajoče tekočine še temperaturo, intenzivnost turbulence,...
Wall Stena predstavlja mejo računskega področja, skozi katero tekočina ne more
Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko
Prenosnik toplote v parnem kotlu Stran: 11 od 18
prehajati, lahko pa prehaja toplotni tok. Lahko je hidravlično gladka, lahko pa
ji tudi določimo hrapavost. Če stena ni adiabatna lahko prenos toplote skoznjo
definiramo z gostoto toplotnega toka, temperaturo stene, ali s koeficientom
prestopa toplote.
Symmetry Simetrična stena prav tako ne dopušča prehajanja tekočine, pri izračunih pa je
upoštevano, da so na drugi strani ploskve razmere zrcalne tistim, ki veljajo za
obravnavano računsko področje.
Uporabi gumb Boundary in najprej definiraj vstopni robni pogoj, imenuj ga npr. vstop.
Slika 5: Določevanje robnih pogojev
Boundary Type določa vrsto robnega pogoja, v
tem primeru bo to vstopni robni pogoj Inlet.
Location določa ploskev, na kateri bo veljal
nastavljeni robni pogoj. Izberi že v programu
CFX-Mesh definirano ploskev vstop.
Slika 6: Določevanje robnega pogoja
Za robni pogoj vstop določi, da dimni plini
vstopajo s hitrostjo 15 m/s pravokotno na
vstopno ploskev (Normal Speed). Tok naj bo
močno turbulenten (Turbulence – High).
Temperatura vstopajočih dimnih plinov naj bo
konstantnih 800 °C (Static Temperature).
Na podoben način definiraj robne pogoje:
izstop Boundary Type – Outlet
Location – izstop
Mass and Momentum – Average Static Pressure 0 Pa
Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko
Prenosnik toplote v parnem kotlu Stran: 12 od 18
cevi Boundary Type – Wall
Location – cevi
Heat Transfer – Temperature – nastavi temperaturo po izbiri med 400 °C in
500 °C
simetrijaX Boundary Type – Symmetry
Location – simX1, simX2
simetrijaZ Boundary Type – Symmetry
Location – simZ1, simZ2
Ko so robni pogoji definirani, je potrebno nastaviti še nekaj parametrov, ki določajo in kontrolirajo
potek računanja (konvergenco). Konvergenca je med samim računanjem predstavljena z diagrami,
katerih trend je ob primernih nastavitvah padajoč. Ko vse krivulje padejo pod določeno
(nastavljeno) mejo, pravimo, da je rešitev skonvergirala in so rezultati 'dovolj' točni. Odvisno od
zahtevnosti problema in določenih nastavitev, se lahko konvergenca (diagrami) hitreje ali počasneje
približuje postavljeni meji.
Gumb Define the Solver Control Criteria odpre okno, kjer je mogoče nastaviti vrsto parametrov, s
katerimi kontroliramo konvergenco.
Slika 7: Določitev konvergenčnih parametrov
Osnovni parametri so:
Advection Scheme
High Resolution natančnejše računanje, vendar manjša stabilnost konvergence
Upwind manj natančno računanje, bolj stabilna konvergenca
Specified Blend Factor kombinacija zgornjih modelov s faktorjem med 0 (Upwind) in
1 (High Resolution)
Timescale Control
časovno skalo računanja lahko solver izbere samostojno, lahko
pa jo tudi predpišemo, vpliva pa na hitrost in stabilnost
konvergence
Max. Iterations
največje število iteracijskih korakov – v primeru, da ne
dosežemo dovolj točnega rezultata, se izračun ustavi po
določenem številu korakov
Length Scale Option
Conservative avtomatska nastavitev parametrov za nekoliko počasnejšo,
vendar bolj stabilno konvergenco
Aggressive avtomatska nastavitev parametrov za nekoliko hitrejšo, vendar
manj stabilno konvergenco
Specified Length Scale izbrana vrednost, ki določa hitrost in stabilnost konvergence
Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko
Prenosnik toplote v parnem kotlu Stran: 13 od 18
Convergence Criteria
kriterij konvergence, meja, pod katero morajo pasti RMS
(povprečne) ali MAX (največje) razlike vrednosti parametrov
med zadnjo in predzadnjo iteracijo; izračun se ustavi, ko
dosežemo to mejo, ali pa majvečje število korakov
Obdržimo kar privzete vrednosti in nastavitve:
Slika 8: Nastavitve konvergenčnih parametrov
Ko so vsi parametri nastavljeni, zapri CFX-Pre, pri čemer program avtomatsko zapiše datoteko, v
kateri so vsi potrebni podatki za numerični izračun (računska mreža, robni pogoji, parametri
računanja, ...). Sledi zagon izračuna, kar naredimo v programu CFX-Solver Manager. Poženi ga s
klikom na Solution.
5. CFX-Solver Manager
Simulacijo poženemo in spremljamo njen potek v CFX-Solver Managerju. Poženi ga s klikom na
naslednji korak, Solution. Odpre se okno za zagon izračuna, kjer je že privzeto, da bo izračun
potekal za obravnavan primer.
Vsi dodatni parametri so nastavljeni na običajne vrednosti, zato lahko poženeš izračun s Start Run.
Odpre se okno razdeljeno na dva dela, kjer je prikazan potek izračuna. V desnem oknu je prikazana
vsebina datoteke s končnico .out, ki je razdeljena na več delov:
1. seznam vseh robnih pogojev in parametrov simulacije, ki so bili nastavljeni v CFX-Pre
2. rezultati preverjanja mreže, računskega področja in nastavitev računanja
Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko
Prenosnik toplote v parnem kotlu Stran: 14 od 18
3. potek izračuna (konvergenca)
4. integralne bilance pomembnejših veličin in osnovne informacije o rezultatih izračuna
V levem oknu je potek konvergence prikazan grafično. Pri uspešni konvergenci je trend vseh
diagramov padajoč.
Slika 9: Podatki o poteku izračuna
Po koncu izračuna, ko je dosežen kriterij konvergence, ali največje število korakov računanja se
rezultati skupaj z vsemi nastavitvami računanja in informacijami o poteku računanja zapišejo v .res
datoteko. Rezultate računanja si lahko ogledamo v programu CFX-Post. Zapri Solver Manager in
poženi zadnji korak, Results.
Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko
Prenosnik toplote v parnem kotlu Stran: 15 od 18
6. CFX-Post
Rezultat numerične simulacije so tridimenzionalna polja hitrosti, temperatur, tlakov, ..., zato je
ponavadi najprimernejši grafični način prikazovanja teh parametrov, kar omogoča CFX-Post.
Rezultate lahko prikazujemo z uporabo različnih objektov:
Vector
Contour
Streamline
Chart
Slika 10: Različne možnosti prikaza rezultatov numerične simulacije
Program omogoča tudi izračun integralnih veličin na določenih lokacijah v računskem področju.
Ugotovi, kolikšna je izstopna temperatura dimnih plinov. Na orodni vrstici izberi gumb Function
Calculator, ali pa v zgornjem levem oknu na zavihku Calculators izberi Function Calculator. Nato v
oknu, ki se odpre spodaj levo, nastavi vrednosti, kakršne so prikazane na sliki 11. Z gumbom
Calculate izračunaj želeno vrednost.
Na podoben način ugotovi, kolikšen je padec tlaka pri toku dimnih plinov preko cevi prenosnika
toplote. Izračunaj povprečni tlak na vstopu in izstopu, pri tem pa upoštevaj, da mora biti tlak
povprečen po površini (areaAve) in ne glede na masni tok (massFlowAve) kot velja za temperaturo.
Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko
Prenosnik toplote v parnem kotlu Stran: 16 od 18
Slika 11: Izračun integralnih veličin v programu CFX-Post
Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko
Prenosnik toplote v parnem kotlu Stran: 17 od 18
Navodila za pisanje poročila
1. Na kratko opišite posamezne korake, ki pripeljejo od začetnih podatkov do rezultatov simulacije.
2. V .out datoteki poiščite glavne nastavitve računskega primera:
LIBRARY:
MATERIAL: Air Ideal Gas
Material Description = Air Ideal Gas (constant Cp)
Material Group = Air Data, Calorically Perfect Ideal Gases
Option = Pure Substance
Thermodynamic State = Gas
PROPERTIES:
Option = General Material
ABSORPTION COEFFICIENT:
.
.
.
END
.
.
.
FLOW:
DOMAIN: kanal
Coord Frame = Coord 0
Domain Type = Fluid
Fluids List = Air Ideal Gas
Location = Assembly
BOUNDARY: vstop
Boundary Type = INLET
Location = vstop
BOUNDARY CONDITIONS:
FLOW REGIME:
Option = Subsonic
END
HEAT TRANSFER:
Option = Static Temperature
Static Temperature = 800 [C]
END
MASS AND MOMENTUM:
Normal Speed = 15 [m s^-1]
Option = Normal Speed
END
TURBULENCE:
Option = High Intensity and Eddy Viscosity Ratio
END
END
END
.
.
.
DOMAIN MODELS:
BUOYANCY MODEL:
Option = Non Buoyant
END
DOMAIN MOTION:
Option = Stationary
END
REFERENCE PRESSURE:
Reference Pressure = 1 [bar]
END
END
FLUID MODELS:
COMBUSTION MODEL:
Option = None
Delovna snov in njene
lastnosti.
Računsko področje, delovna
snov.
Robni pogoj 'vstop'
Računski modeli – turbulenca,
prenos toplote, ...
Fakulteta za strojništvo Laboratorij za termoenergetiko
Prenosnik toplote v parnem kotlu Stran: 18 od 18
END
HEAT TRANSFER MODEL:
Option = Thermal Energy
END
THERMAL RADIATION MODEL:
Option = None
END
TURBULENCE MODEL:
Option = SST
END
TURBULENT WALL FUNCTIONS:
Option = Automatic
END
END
END
.
.
.
SOLVER CONTROL:
ADVECTION SCHEME:
Option = High Resolution
END
CONVERGENCE CONTROL:
Length Scale Option = Conservative
Maximum Number of Iterations = 100
Timescale Control = Auto Timescale
END
CONVERGENCE CRITERIA:
Residual Target = 1.E-4
Residual Type = RMS
END
DYNAMIC MODEL CONTROL:
Global Dynamic Model Control = On
END
END
END
.
.
.
+--------------------------------------------------------------------+
| Total Number of Nodes, Elements, and Faces |
+--------------------------------------------------------------------+
Domain Name : kanal
Total Number of Nodes = 12983
Total Number of Elements = 21553
Total Number of Tetrahedrons = 13273
Total Number of Prisms = 8280
Total Number of Faces = 17114
.
.
.
Nastavitve računanja, kriterij
konvergence, ...
3. Predstavite rezultate izračuna z ustreznimi grafičnimi objekti in na kratko komentirajte rezultate
prikazane na slikah.