Шаг 5: Solution: Steady Conduction

Шаг 5: Решение: Стационарная проводимость (Steady Conduction)

: На этом шаге мы отключим решение течения и уравнения скорости вихря (swirl velocity equations) и расчитаем только проводимость (conduction). Результат этого решения будет использоваться как начальное решение для нестационеарного решения.

Установите параметры решения.

Solve $\rightarrow$ Controls $\rightarrow$ Solution...

$\begin{figure}\psfig{file=figures/solid-solution1.ps} \end{figure}$

(a)

В списке Equations (Уравнения) снимите Flow (Течение) и Swirl Velocity (Скорость вихря).

(b)

Оставьте значения по умолчанию для всех подрелаксационных факторов Under-Relaxation Factors.

(c)

Под надписью Discretization (Дискретизация) выберите PRESTO! для Pressure (Давление), SIMPLE для Pressure-Velocity Coupling (Расчёт Давление-Скорость) и First Order Upwind (Первый порядок ...) для Momentum (Импульс), Swirl Velocity (Скорость вихря), и Energy (Энергия).

Определение решения.

Solve $\rightarrow$ Initialize $\rightarrow$ Initialize...

$\begin{figure}\psfig{file=figures/solid-init.ps} \end{figure}$

(a)

Проверьте, что значение Temperature (Температура) установлено 300 K.

: Поскольку решается только стационарная проводимость, начальные значения скоростей и давлений не используются.

(b)

Нажмите Init и закройте панель.

Определение дополнительной функции для окружной скорости вытягивания (swirl pull velocity).

: Вы будете использовать эту функцию для установления окружной скорости вытягивания (swirl pull velocity). Эта скорость равна $\Omega r$ , где $\Omega$ - угловая скорость, - радиальная координата. Поскольку $\Omega$ = 1 рад/с, вы можете просто установить скорость равной .

Define $\rightarrow$ Custom Field Functions...

$\begin{figure}\psfig{file=figures/solid-custom.ps} \end{figure}$

(a)

В списке Field Functions выберите Grid... (Сетка...) и Radial Coordinate (Радиальная координата).

(b)

Нажмите кнопку Select (Выбрать).

(c)

Нажмите кнопку X на калькуляторе.

(d)

Нажмите 1.

(e)

Введите omegar в качестве New Function Name (Имя новой функции).

(f)

Нажмите Define (Определить) и закройте панель.

: Для проверки правильности ввода можете нажать Manage... (Контроль...) и выбрать omegar.

Установка скорости вытягивания.

: Поскольку радиальная скорость вытягивания равна 0 вы должны только установит осевую и окружную скорости вытягивания (axial and swirl pull velocities).

Solve $\rightarrow$ Initialize $\rightarrow$ Patch...

$\begin{figure}\psfig{file=figures/solid-patch1.ps} \end{figure}$

(a)

Установите значение осевой скорости вытягивания.

В списке Variable (Переменная) выберите Axial Pull Velocity (Осевая скорость вытягивания).

ii.

Выберите fluid в списке Zones To Patch (Применить к зоне).

iii.

Установите Value (Значение) равным 0.001 м/с.

iv.

Нажмите Patch (Задать).

(b)

Установите значение окружной скорости вытягивания.

$\begin{figure}\psfig{file=figures/solid-patch2.ps} \end{figure}$

В списке Variable (Переменная) выберите Swirl Pull Velocity (Окружная скорость вытягивания).

ii.

Включите опцию Use Field Function (Использование функции поля).

iii.

Выберите omegar в списке Field Function (Функция поля).

iv.

Нажмите Patch.

Отображение невязки при решении.

Solve $\rightarrow$ Monitors $\rightarrow$ Residual...

$\begin{figure}\psfig{file=figures/solid-resmonitor.ps} \end{figure}$

(a)

Под надписью Options (Опции) выберите Plot (Отображать).

(b)

Нажмите OK.

Сохраните начальные файлы настроек и данных ( solid0.cas и solid0.dat).

File $\rightarrow$ Write $\rightarrow$ Case & Data...

Начните расчёт требуя 20 итераций.

Solve $\rightarrow$ Iterate...

Отображение распределения температуры (Рис. 20.3).

Display $\rightarrow$ Contours...

$\begin{figure}\psfig{file=figures/solid-contours.ps} \end{figure}$

(a): Под надписью Options (Опции) выберите Filled (Заливка).
(b): Выберите Temperature... (Температура...) и Static Temperature (Статическая температура) в списках Contours Of (Распределение).
(c): Нажмите Display (Отображение).

**Рис. 20.3:** Распределение Температуры для стационарной проводимости
$\begin{figure} \psfig{file=figures/solid-cont-steady.ps,height=3.0in,angle=-90,silent=} \end{figure}$

: Толщина зоны затвердевания может быть определена из графика распределения температур. Эта зона - область где температура изменяется от температуры начала затвердевания до температуры начала плавления.

Сохраните файл настроек и файл данных ( solid.cas и solid.dat).

File $\rightarrow$ Write $\rightarrow$ Case & Data...

Назад: Шаг 4: Граничные условия
Вверх: Моделирование кристаллизации
Вперёд: Шаг 6: Решение: Нестационарное течение и теплопередача

Translated by Bezobrazov Pavel (bpv7@rambler.ru)