Моделирование теплообмена в конечно-элементном пакете FEMLAB. Горбунов В.А. - 128 стр.

UptoLike

Составители: 

128
6.3. Нагрев осесимметричного тела при граничных
условиях III рода (нестационарный режим 1D модель
с учётом зависимости теплофизических свойств
от температуры)
Режим предназначен, как и в предыдущем случае, для
расчета нагрева металла, только в виде длинного цилинд-
ра. В качестве граничного условия принята температура
внешней среды и приведённый коэффициент теплоотдачи
на поверхность металла, а тепловой центр совпадает с гео-
метрическим центром. Для нагреваемого цилиндра надо
выбрать режим Axial symmetry (1D).
Рассмотрим модель бесконечного цилиндра с радиу-
сом 0,1 м из стали 20 с граничными условиями III рода на
поверхности и II рода словия адиабаты) в тепловом цен-
тре, который совпадает с геометрическим. Температура
среды (External temperature) с внешней стороны пласти-
ны равна T
inf
= 1273 К, приведённый коэффициент тепло-
отдачи (Heat transfer coefficient) h = 300 Вт/(м
2
·К). Время
нагрева цилиндра 1000 с. Начальная температура нагрева
273 К. Зависимость теплофизических свойств стали 20
представлена в табл. 4.5.
Навигатор модели, задание геометрии и физических
установок, граничных условий, генерация сетки и расчёт в
этом примере ничем не отличаются от примера, приведён-
ного в разд. 4.4.
ВИЗУАЛИЗАЦИЯ
После работы решателя в главном окне будет выведе-
но распределение температур по радиусу цилиндра
(рис. 6.5).
По результатам расчета видно, что при условиях неста-
ционарного режима температура теплового центра цилинд-
ра равна 868,2 К, а температура поверхности – 995,8 К.
 6.3. Нагрев осесимметричного тела при граничных
 условиях III рода (нестационарный режим 1D модель
   с учётом зависимости теплофизических свойств
                      от температуры)
     Режим предназначен, как и в предыдущем случае, для
расчета нагрева металла, только в виде длинного цилинд-
ра. В качестве граничного условия принята температура
внешней среды и приведённый коэффициент теплоотдачи
на поверхность металла, а тепловой центр совпадает с гео-
метрическим центром. Для нагреваемого цилиндра надо
выбрать режим Axial symmetry (1D).
     Рассмотрим модель бесконечного цилиндра с радиу-
сом 0,1 м из стали 20 с граничными условиями III рода на
поверхности и II рода (условия адиабаты) в тепловом цен-
тре, который совпадает с геометрическим. Температура
среды (External temperature) с внешней стороны пласти-
ны равна Tinf = 1273 К, приведённый коэффициент тепло-
отдачи (Heat transfer coefficient) h = 300 Вт/(м2·К). Время
нагрева цилиндра 1000 с. Начальная температура нагрева
273 К. Зависимость теплофизических свойств стали 20
представлена в табл. 4.5.
     Навигатор модели, задание геометрии и физических
установок, граничных условий, генерация сетки и расчёт в
этом примере ничем не отличаются от примера, приведён-
ного в разд. 4.4.
     ВИЗУАЛИЗАЦИЯ
     После работы решателя в главном окне будет выведе-
но распределение температур по радиусу цилиндра
(рис. 6.5).
     По результатам расчета видно, что при условиях неста-
ционарного режима температура теплового центра цилинд-
ра равна 868,2 К, а температура поверхности – 995,8 К.



                          128