Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za energetsko strojništvo Laboratorij za termoenergetiko
Prenosnik toplote v parnem kotlu Numerične simulacije tokovnih in temperaturnih razmer
Avtor:
Boštjan Drobnič
Ljubljana, avgust 2010
Aškerčeva 6 1000 Ljubljana, Slovenija telefon: 01 477 12 00 faks: 01 251 85 67 www.fs.uni-lj.si e-mail: dekanat@fs.uni-lj.si
Fakulteta za strojništvo
Laboratorij za termoenergetiko
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
Prenosnik toplote v parnem kotlu
Stran: 2 od 20
Fakulteta za strojništvo
Laboratorij za termoenergetiko
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. 2. 3. 4.
Poženi delovno okolje Workbench. Iz okna Toolbox izberi element Fluid Flow (CFX) in ga odvleci v polje Project Schematic Shrani projekt v mapo Vaje\GT2010 in ga imenuj s priimki avtorjev (npr. oman_drobnic.wbpj). Ker je geometrija računskega področja že pripravljena, z desnim gumbom miške klikni na Geometry in izberi Import Geometry – Browse.
5. V mapi Vaje\GT2010 izberi PT.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
Prenosnik toplote v parnem kotlu
Stran: 3 od 20
Fakulteta za strojništvo
Laboratorij za termoenergetiko
vnaprej definirane ploskve
ploskev skica na ploskvi telo skica, s katero je definirano telo
Slika 2: 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
Prenosnik toplote v parnem kotlu
Stran: 4 od 20
Fakulteta za strojništvo
Laboratorij za termoenergetiko
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
D1
38 mm
premer cevi
H13
70 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
Dimensions: 4
Edges: 6 Full Circle
Cr15
Full Circle
Cr17
Full Circle
Cr24
Full Circle
Cr46
Full Circle
Cr47
Full Circle
Cr48
sestavni deli skice
Sketch Instances: 2 pl_cevi_kopija
sk_cevi_1
pl_cevi_kopija
sk_cevi_1
kopiji skice
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.
Prenosnik toplote v parnem kotlu
Stran: 5 od 20
Fakulteta za strojništvo
Laboratorij za termoenergetiko
Slika 3: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
Prenosnik toplote v parnem kotlu
Stran: 6 od 20
Fakulteta za strojništvo
Laboratorij za termoenergetiko
programu 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. V seznamu nastavitev z desnim gumbom miške klikni na Regions, izberi Insert, Composite 2D Region.
Slika 4: Imenovanje skupin ploskev
Vpiši ime vstop in izberi vstopno ploskev kanala. Z Apply potrdi izbiro in površina je imenovana. Na enak način naredi še površine: izstop simY1 simY2 simZ1 simZ2 cevi
Slika 5: Imenovane skupine ploskev
Prenosnik toplote v parnem kotlu
Stran: 7 od 20
Fakulteta za strojništvo
Laboratorij za termoenergetiko
Pri izbiranju površin, ki so sestavljene iz več ploskev drži tipko srednjim gumbom miške poljubno spreminjaš pogled na geometrijo.
CTRL .
Med izbiranjem lahko s
Naslednji korak je nastavljanje parametrov mreže. Odpri rubriko Spacing in nastavi
Slika 6: Nastavitev splošne gostote mreže
Default Body Spacing Body Spacing Maximum Spacing [mm]
10
Default Face Spacing Face Spacing Face Spacing Type
Angular Resolution
Angular Resolution [Degrees] 10 Minimum Edge Length [mm]
1
Maximum Edge Length [mm] 10 Location
27 2D Regions
Ti dve nastavitvi določata 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 mreže tik ob steni (slika 7). Najprej določimo splošne nastavitve mreže v mejni plasti.
Prenosnik toplote v parnem kotlu
Stran: 8 od 20
Fakulteta za strojništvo
Laboratorij za termoenergetiko
Slika 7: Nastavitev zgoščene mreže v mejni plasti Inflation Number of Inflated Layers
10
Expansion Factor
1.1
Number of Spreading Iterations
0
Minimum Internal Angle [Degrees] 2.5 Maximum Internal Angle [Degrees] 10.0 Inflation Option
Total Thickness
Thickness Mutiplier
1
Z desnim gumbom miške klikni na Inflation in izberi Insert – Inflated Boundary. Za ploskve, na katere se bo nastavitev nanašala, pod Location izberemo iz seznama imenovanih ploskev že prej določene cevi. Skupna debelina mreže v mejni plasti, po kateri bo razporejenih 10 elementov, naj bo 5 mm. Inflated Boundary Location
1 Composite
Maximum Thickness [mm]
5
Slika 8: Predogled mreže na površini in izdelava celotne mreže
Prenosnik toplote v parnem kotlu
Stran: 9 od 20
Fakulteta za strojništvo
Laboratorij za termoenergetiko
Ko so nastavitve končane, lahko preveriš mrežo z Generate Surface Meshes, ali pa izdelaš celotno mrežo računskega področja z Generate Volume 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 pojavi simbol , drugače pa , kar pomeni, da mreža ni ustrezno pripravljena. Ko je mreža narejena, je potebno 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). V našem primeru bo samo eno računsko področje. Z gumbom Create a Domain ustvari novo področje in ji najprej izberi ime, npr. dimniplini.
Slika 9: Določitev računskega področja (domain)
Prenosnik toplote v parnem kotlu
Stran: 10 od 20
Fakulteta za strojništvo
Laboratorij za termoenergetiko
Odpre se okno, kjer nastavimo splošne parametre za računsko področje: Location je del mreže, ki ga bo zavzemalo
računsko področje. V našem primeru celotna mreža (Assembly). Domain Type določa, da bo to računsko področje zapolnjeno s tekočinami, druga možnost je, da je računsko področje trdna stena. Fluid List je seznam tekočin, ki bodo zapolnjevale računsko področje, v našem primeru nadomestimo dimne pline z zrakom. Reference Pressure je referenčni tlak, ki naj bo običajni 1 bar. Vse tlake nastavljamo kot relativne tlake in tudi v rezultatih so tlaki relativni. Buoyancy omogoča upoštevanje vpliva vzgona oziroma težnosti. Ker je v primerjavi s hitrostjo težnost relativno majhna, jo lahko zanemarimo. Domain Motion izberi Stationary, ker se računsko področje ne bo gibalo. V primeru turbinskega rotorja, pa bi gibanje seveda morali upoštevati. Heat Transfer Model določa, kako bo obravnavan
morebiten prenos toplote v računskem področju. Ker bo ta v našem primeru pomemben, izberi model Thermal Energy. Turbulence Model določa način obravnavanja toka fluida. Izberi Shear Stress Transport, ki avtomatsko prilagaja način računanja v mejni plasti, kjer poteka večina prenosa toplote, in v glavnem toku plina. Nastavitve potrdi z gumbom OK in nastavitveno okno se zapre. 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.
Prenosnik toplote v parnem kotlu
Stran: 11 od 20
Fakulteta za strojništvo
Laboratorij za termoenergetiko
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. Vstopno-izstopni robni pogoj omogoča vstopanje in izstopanje tekočine v ali iz
Opening
Wall
Symmetry
računskega področja. Nastavimo lahko tlak ali hitrost tekočine in za primer vstopajoče tekočine še temperaturo, intenzivnost turbulence,... Stena predstavlja mejo računskega področja, skozi katero tekočina ne more 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. 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 Create a Boundary Condition in najprej definiraj vstopni robni pogoj, imenuj ga npr. vstop.
Slika 10: Določitev robnih pogojev
Prenosnik toplote v parnem kotlu
Stran: 12 od 20
Fakulteta za strojništvo
Laboratorij za termoenergetiko
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. 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
cevi
simetrijaY
simetrijaZ
Boundary Type – Outlet Location – izstop Mass and Momentum – Average Static Pressure 0 Pa Boundary Type – Wall Location – cevi Heat Transfer – Temperature – nastavi temperaturo po izbiri med 400 °C in 500 °C Boundary Type – Symmetry Location – simY1, simY2 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 po 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.
Prenosnik toplote v parnem kotlu
Stran: 13 od 20
Fakulteta za strojništvo
Laboratorij za termoenergetiko
Gumb Define the Solver Control Criteria odpre okno, kjer je mogoče nastaviti vrsto parametrov, s katerimi kontroliramo konvergenco.
Slika 11: Določitev konvergenčnih parametrov
Osnovni parametri so: Advection Scheme
High Resolution Upwind Specified Blend Factor
Timescale Control
Max. Iterations
Length Scale Option
Conservative Aggressive Specified Length Scale
Convergence Criteria
natančnejše računanje, vendar manjša stabilnost konvergence manj natančno računanje, bolj stabilna konvergenca kombinacija zgornjih modelov s faktorjem med 0 (Upwind) in 1 (High Resolution) časovno skalo računanja lahko solver izbere samostojno, lahko pa jo tudi predpišemo, vpliva pa na hitrost in stabilnost konvergence največje število iteracijskih korakov – v primeru, da ne dosežemo dovolj točnega rezultata, se izračun ustavi po določenem številu korakov avtomatska nastavitev parametrov za nekoliko počasnejšo, vendar bolj stabilno konvergenco avtomatska nastavitev parametrov za nekoliko hitrejšo, vendar manj stabilno konvergenco izbrana vrednost, ki določa hitrost in stabilnost konvergence 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:
Prenosnik toplote v parnem kotlu
Stran: 14 od 20
Fakulteta za strojništvo
Laboratorij za termoenergetiko
Slika 12: 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 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.
Prenosnik toplote v parnem kotlu
Stran: 15 od 20
Fakulteta za strojništvo
Laboratorij za termoenergetiko
Slika 14: 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.
Prenosnik toplote v parnem kotlu
Stran: 16 od 20
Fakulteta za strojništvo
Laboratorij za termoenergetiko
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 15: 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 16. 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.
Prenosnik toplote v parnem kotlu
Stran: 17 od 20
Fakulteta za strojništvo
Laboratorij za termoenergetiko
Slika 16: Izračun integralnih veličin v programu CFX-Post
Prenosnik toplote v parnem kotlu
Stran: 18 od 20
Fakulteta za strojništvo
Laboratorij za termoenergetiko
7. 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
Prenosnik toplote v parnem kotlu
Delovna snov in njene lastnosti.
Računsko področje, delovna snov.
Robni pogoj 'vstop'
Računski modeli – turbulenca, prenos toplote, ...
Stran: 19 od 20
Fakulteta za strojništvo
Laboratorij za termoenergetiko
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.
Prenosnik toplote v parnem kotlu
Stran: 20 od 20