Все ответы об инженерном анализе

Перед началом работы настоятельно рекомендуем ознакомиться с правилами форума.

Проблема с теплообменом в CFX

webdenny
Аватар пользователя webdenny

Добрый день, Ув. форумчане! Помогите пожалуйста разобраться с проблемами теплообмена. Я просмотрел многие темы, на форуме, воспользовался некоторыми советами, но ситуация происходит следующая:
Модель состоит из: 
- газ;
- труба;
- вода;
- емкость для воды;
- ТЭН.
ТЭН вроде бы работает (нагревается граница ТЭНа и воды), газ на выходе тоже как то нагревается (логично вроде бы правильно), но вода при этом остается холодной.

Настройки параметров взаимодействий между тэном, водой, трубой и газом: Thermal Energy --- Heat Transfer. Внешняя стенка емкости для воды имеет параметры Thermal Energy ---  Adiabatic
В чем может быть причина? Спасибо!

webdenny
Аватар пользователя webdenny

Еще пробывал проделывать в качестве эксперимента в этой модели частичные расчеты, что бы посмотреть будет ли идти теплообмен:
1 - вода + труба + газ. В этом случае для  domain вода я задавал параметры Isotermal, t - 100 C. Теплообмен работал газ плавно нагревался в трубе.
2 - емкость для воды + тэн + вода + труба + газ. Измененная первоначальная вариация задавания ТЭНа. В этом случае я пробывал задать ТЭНу постоянную температуру (Isotermal, t - 600 C), остальные domains вода, труба, газ, емкость имели настройки Thermal Energy --- Heat Transfer. Внешняя стенка емкости имеет также параметр Adiabatic. В этом случае также теплообмен почемуто неработает.
Я думал возможно причина в ТЭНе, его мощности? Но теперь оказывается это не так. Подскажите пожалуйста, что я неправильно делаю? 
В исходном варианте ТЭН задаю ч/з Subdomain --- Energy. Большое спасибо за ответы.

Gennady
Аватар пользователя Gennady

Проверяйте сошлось ли решение (невязки, мониторы, небалансы)!
Обязательно Imbalances по H-Energy и T-Energy (уравнению энергии и теплопроводности для тена (елси он задан солид-доменом)). Они должны быть меньше 1%

webdenny
Аватар пользователя webdenny

Решение почти сошлошь к инженерной точности. 
Результаты на графиках:




H-Energy для ТЭНа нет, есть только для интэрфейса ТЭН - Вода.

webdenny
Аватар пользователя webdenny

Еще ссылка на out file

http://www.cae-club.ru/files/prtubegasoiltenboxte001out

Спасибо!

Gennady
Аватар пользователя Gennady

Завидую Вашей уверенности относительно инженерной точности :). Поверьте, и такой уровень невязок не страхует от получения бредовых результатов.

Жидкость в домене Oil неподвижна. Нулевые невязки по уравнениям движения в этом домене должны были Вас насторожить. Если жидкость в замкнутом объеме, то для учета естественной конвекции нужно включить модель плавучести (BUOYANCY MODEL) и задать величину и направление гравитационного ускорения. Без этого тепло в жидкость может отводится только теплопроводностью (как в твердом теле). 

Емкость у Вас в реальности закрыта теплоизоляцией (почему на границе с внешней средой Adiabatic Wall)?

webdenny
Аватар пользователя webdenny

Геннадий, большое спасибо за ответ! На счет инженерной точности,теперь буду знать.  (Я еще только осваиваю ANSYS). А это просто подсказали...
Относительно стенки емкости: она находится в теплоизоляции, поэтому я поставил Adiabatic.
 

webdenny
Аватар пользователя webdenny

Добрый день! Я пробовал делать пересчет с подключенной моделью плавучести. Графики невязок появились. Так же в расчетной модели в домене для воды я поменял модель турбулентности на None (Laminar). В результате теплообмена также нет + ТЭН перестал нагреваться. Помогите пожалуйста разобраться что я неплавильно делаю. Большое спасибо!

http://www.cae-club.ru/files/konvection1001out

dvolkind
Аватар пользователя dvolkind

Попробуйте для начала на упрощенной постановке типа газ-металл-вода - так будет проще изолировать проблему. А то вы наворотили всего подряд и теперь мучаетесь.

webdenny
Аватар пользователя webdenny

Спасибо большое за подсказку! Я пробовал делать расчет газ --- труба --- вода! Когда задаешь для воды Isotermal и температуру, все просто великолепно! Все работает, идет нагревание газа. Как только добавляешь ТЭН, все останавливается.

BadArtem17
Аватар пользователя BadArtem17

Добрый день, webdenny!
Для начала поправьте мощность источника.
Для справки:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B8%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82...

С уважением, Артём Бадерников

Добавить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Приложить файл

Максимальный размер файла: 999 МБ.
Допустимые типы файлов: txt doc docx xls xlsx pdf rar zip 7zip tar.