PŘÍKLAD 1: 2D VEDENÍ TEPLA

Podobné dokumenty
PŘÍKLAD 2: 2D VEDENÍ TEPLA + PROUDĚNÍ

SF2 Podklady pro cvičení

Pracovat budeme se sestavou Finanční tok. S ostatními se pracuje obdobně. Objeví se předdefinovaná sestava. Obrázek 1

Základní vzorce a funkce v tabulkovém procesoru

Uživatelská příručka.!instalace!průvodce.!dialogová okna!program zevnitř

Stručný návod na program COMSOL, řešení příkladu 6 z Tepelných procesů.

Tiskové sestavy. Zdroj záznamu pro tiskovou sestavu. Průvodce sestavou. Použití databází

Lineární činitel prostupu tepla

Úvod do problematiky ÚPRAVY TABULKY

Zdokonalování gramotnosti v oblasti ICT. Kurz MS Excel kurz 6. Inovace a modernizace studijních oborů FSpS (IMPACT) CZ.1.07/2.2.00/28.

WDLS (BUILDINGDESIGN)

DEKSOFT Tepelná technika 1D. Seznámení s aplikací

Autor: Ing. Martin Varga. Na formuláři zadání TEPELNÉ VAZBY přibyla v roletě další možnost možnost zadání tepelných vazeb:

Autor: Ing. Martin Varga

PREZENTACE 1.22 HYPERTEXTOVÉ ODKAZY

Excel 2007 praktická práce

KAPITOLA 4 ZPRACOVÁNÍ TEXTU

GeoGebra známá i neznámá

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. PORTÁL KUDY KAM. Manuál pro administrátory. Verze 1.

Práce s programem MPVaK

Jeden z mírně náročnějších příkladů, zaměřený na úpravu formátu buňky a především na detailnější práci s grafem (a jeho modifikacemi).

Nejnižší vnitřní povrchová teplota a teplotní faktor

4 POČÍTAČOVÉ MODELY DETERMINISTICKÉ. VYUŽITÍ SLOŽITÉ OKRAJOVÉ PODMÍNKY V SIMULAČNÍM MODELU

Šíření tepla. Obecnéprincipy

DIMTEL - dimenzování otopných těles v teplovodních soustavách

Průměrný součinitel prostupu tepla budovy

METODICKÝ POKYN PRÁCE S MS Word MÍRNĚ POKROČILÍ. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

Výpočtové nadstavby pro CAD

Ovládání Open Office.org Calc Ukládání dokumentu : Levým tlačítkem myši kliknete v menu na Soubor a pak na Uložit jako.

KAPITOLA 3 - ZPRACOVÁNÍ TEXTU

Tabulkový procesor. Orientace textu. O úroveň níž O úroveň výš

Sypaná hráz výpočet neustáleného proudění

Vzorce. Suma. Tvorba vzorce napsáním. Tvorba vzorců průvodcem

Dokument a jeho části oddíly, záhlaví, zápatí

2. cvičení z ZI1 - Excel

Cvičení 6 PARAMETRICKÉ 3D MODELOVÁNÍ TVORBA VÝKRESU OBROBKU Inventor Professional 2012

Postup zadávání základové desky a její interakce s podložím v programu SCIA

Výpočet konsolidace pod silničním náspem

2. Numerické výpočty. 1. Numerická derivace funkce

Pro definici pracovní doby nejdříve zvolíme, zda chceme použít pouze informační

STATISTICA Téma 7. Testy na základě více než 2 výběrů

Namáhání ostění kolektoru

Styly odstavců. Word Přiřazení stylu odstavce odstavci. Změna stylu odstavce

Programování v jazyku LOGO - úvod

Přestup tepla a volná konvekce

Obsah Přehled existujících a evidence nových klientů... 3 Přehled foto-záznamů... 4 Nahrávání foto-záznamů... 6 Analýza foto-záznamů...

Co je nového 2018 R2

Formátování pomocí stylů

Zobrazování bannerů podporují pouze nově vytvořené šablony motivů vzhledu.

Excel tabulkový procesor

RELAČNÍ DATABÁZE ACCESS

Reporting. Ukazatele je možno definovat nad libovolnou tabulkou Helios Orange, která je zapsána v nadstavbě firmy SAPERTA v souboru tabulek:

CAD_Inventor -cvičení k modelování a tvorbě technické obrazové dokumentace Vytváření výrobního výkresu rotační součásti - hřídele

Návod k ovládání aplikace

Posouzení mikropilotového základu

Nastavení zabezpečení

PŘÍRUČKA PRÁCE SE SYSTÉMEM SLMS CLASS pro učitele

Násep vývoj sedání v čase (konsolidace) Program: MKP Konsolidace

Stěžejní funkce MS Excel 2007/2010, jejich ovládání a možnosti využití

František Hudek. květen ročník

Návrh kotvené pažící stěny

Níže uvedená tabulka obsahuje technické údaje a omezení aplikace Excel (viz také článek Technické údaje a omezení aplikace Excel (2007).

Úvodní příručka. Správa souborů Kliknutím na kartu Soubor můžete otevřít, uložit, vytisknout a spravovat své soubory Wordu.

1. Přihlášení Ke spuštění Webové aplikace potřebuje rodič a žák či učitel pouze internetový prohlížeč, do kterého zadá adresu Vašeho webového

Tutoriál programu ADINA

Konstrukce nepravidelného půdorysu

lindab comfort Krok za krokem manuál DIMcomfort 4.0

MANUÁL K AGENDĚ SPEDICE PŘÍRUČKA PRO UŽIVATELE

Excel tabulkový procesor

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

M T I B A ZÁKLADY VEDENÍ TEPLA 2010/03/22

PROGRAM RP56 Odvodnění pláně Příručka uživatele Základní verze 2014

Zásoby_Bonusový systém Materiál pro samostudium +1905

Tisk výkresu. Projekt SIPVZ 2006 Řešené příklady AutoCADu Autor: ing. Laďka Krejčí

MANUÁL administrátora elektronické spisové služby

Výsledný graf ukazuje následující obrázek.

Vytvoření a úpravy geologického modelu

Školení DEKSOFT Tepelná technika 1D

Autor: Ing. Martin Varga

Návod na tvorbu časové přímky v programu Microsoft PowerPoint 2013

4 POČÍTAČOVÉ MODELY DETERMINISTICKÉ. VYUŽITÍ SLOŽITÉ OKRAJOVÉ PODMÍNKY V SIMULAČNÍM MODELU

Začínáme pracovat s tabulkovým procesorem MS Excel

Zásoby_Cenové hladiny Materiál pro samostudium +1617

Výpočet konsolidace pod silničním náspem

František Hudek. červenec 2012

VŠB- Technická univerzita Ostrava Fakulta strojní Katedra pružnosti a pevnosti. Úvod do MKP Deformační analýza stojanu na kuželky

Internetový přístup do databáze FADN CZ - uživatelská příručka Modul FADN BASIC

Volba již definovaných nástrojů:

Práce v programu Word 2003

BH059 Tepelná technika budov

Lokality a uživatelé

Excel - pokračování. Př. Porovnání cestovních kanceláří ohraničení tabulky, úprava šířky sloupců, sestrojení grafu

EXCEL IV. část. 7. Vzorce a funkceuložení, tisk a doplňky 8. Používané zkratky. Zpracoval: Ing. Pavel branšovský. pro potřebu VOŠ a SŠSE

MS OFFICE, POWERPOINT

Prezentace: Martin Varga SEMINÁŘE DEKSOFT 2016 ČINITELÉ TEPLOTNÍ REDUKCE

1. Aplikační a systémové opravy Odkaz na Nahlížení do KN (Info ČÚZK) Tisk mapy... 4

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

Nastavení výpočtu a Správce nastavení

P R OGR AM P R O NÁVRH VÝVAR U

CAD_Inventor -cvičení k modelování a tvorbě technické obrazové dokumentace

Transkript:

Schéma řešeného problému: PŘÍKLAD 1: 2D VEDENÍ TEPLA d5 zdivo tep. izolace h3 interiér h2 h4 vzduch kov exteriér h1 d1 d2 d3 d4 Postup zadání a výpočtu: a) volba modelu: 2D + Heat transfer in solids + Stationary

b) Global Definitions Parameters Definice obecných parametrů je výhodná pro provádění variant. Při změně hodnoty parametru se celý model automaticky upraví. Alternativně lze samozřejmě také rovnou zadávat pro dílčí části modelu konkrétní rozměry. Pro parametry je vhodné volit taková jména, která spolehlivě nepoužívá sám Comsol (nikoli tedy např. T, protože to je interní označení pro hledanou teplotu). Jednotky se píší do hranatých závorek za konkrétní hodnotu. c) Definice ekvivalentní tepelné vodivosti vzduchu Pro uzavřenou vzduchovou dutinu je možné nadefinovat závislost její ekvivalentní tepelné vodivosti na tloušťce, což následně umožní, aby se při jakékoli změně rozměru d3 (tj. tloušťky dutiny) automaticky upravila i tepelná vodivost vzduchové dutiny 1. Vyjít lze ze známých hodnot ekv. tep. vodivosti vzduchu (viz např. ČSN 730540-3): Nevětraná vzduchová vrstva v zimním období v poloze ekviv. tep. vodivost při tloušťce vzduchové vrstvy d ev, v mm 0 5 7 10 15 25 50 100 300 vodorovné -- 0,045 0,054 0,067 0,094 0,156 0,313 0,625 1,875 Dále se založí nová globální funkce: Půjde v tomto případě o funkci interpolační, protože k dispozici je tabulka konkrétních hodnot (a nikoli nějaké matematické vyjádření). Funkci nazveme např. LA a zadáme pro ni škálu hodnot do tabulky. Dále zvolíme, jak se má funkce chovat, když se tloušťka dostane mimo zadané meze (zde lineární aproximace), zadáme jednotky pro argument i výsledek a podíváme se, jak výsledná funkce vypadá: 1 V dalších příkladech bude šíření tepla ve vzduchové dutině modelováno detailněji (včetně proudění a sálání). Zde se omezíme na základní jednoduchý model, v němž se vzduch považuje za materiál o ekvivalentní tepelné vodivosti, s jejíž pomocí se vyjádří kombinované šíření tepla v dutině.

Na závěr do parametrů doplníme samotnou ekv. tepelnou vodivost vzduchu s odkazem na funkci LA: d) Zadání geometrie Geometrie detailu se zadá s pomocí globálních parametrů. Pořadí volíme podle toho, jaké oblasti překrývají ty ostatní (naposledy zadané oblasti jsou vždy nahoře).

Pro zadání geometrie využijeme typ rectangle : a postupně zadáme:

e) Zadání materiálů Nejprve je třeba definovat materiál a posléze ho přiřadit určité oblasti či oblastem. Pro definici matriálu lze využít buď databázi Comsolu a nebo (lépe) nadefinovat si materiál vlastní: Po založení nového materiálu je třeba nejprve vybrat myší oblasti, ke kterým bude přiřazen, a stisknout tlačítko + :

Následně program upozorní na chybějící materiálové vlastnosti: Po doplnění chybějících vlastností zbývá už jen přejmenovat materiál na zdivo :

Stejným způsobem se zadají i ostatní materiály:

Pro vzduch je nutné jako tepelnou vodivost zadat odkaz na globální parametr AirLambda : f) Zadání způsobu šíření tepla Pokud se teplo šíří v hodnoceném detailu (tj. ve všech zadaných oblastech) jen jedním způsobem (zde vedením), není třeba s implicitním nastavením nic provádět: Charakteristiky potřebné pro výpočet vedení tepla (tep. vodivost, obj. hmotnost, měrné teplo) se převezmou za zadání materiálů.

g) Zadání okrajových podmínek Na začátku se pro všechny hranice detailu předpokládají adiabatické podmínky (tj. přes hranici neprochází žádný tepelný tok): Adiabatické podmínky je třeba změnit na všech hranicích, které jsou vystaveny působení známých okrajových podmínek (zde vnitřní a venkovní prostředí). Jako typ okrajové podmínky vybereme heat flux, protože chceme zadávat Newtonovu okrajovou podmínku:

Myší se vyberou příslušné hranice a stiskem + se k nim okrajová podmínka přiřadí: Po zadání působící teploty (zde 20 C) a součinitele přestupu tepla (zde 8 W/(m 2 K)) je zadání hotové. Stejným způsobem se zadá i okrajová podmínka pro exteriér:

h) Nastavení počáteční podmínky Výpočtově hodnotíme sice stacionární úlohu, ale Comsol počítá výsledné teplotní pole iterací, ke které potřebuje počáteční rozložení teplot v detailu. Dobrou praxí bývá nastavit počáteční teplotu v detailu zhruba na průměr mezi teplotou vnitřního a vnějšího vzduchu: i) Vytvoření sítě konečných prvků Pro jednoduchou úlohu tohoto typu lze výpočetní síť vytvořit jednoduchým způsobem s pomocí předdefinovaných stylů:

j) Provedení výpočtu Výpočet lze spustit příkazem Compute: k) Zobrazení grafických výstupů Pokud výpočet zdárně dokonvergoval k výsledku (v daném případě tomu tak samozřejmě bude), lze zobrazit graficky či číselně výsledky. Pro zobrazení pole teplot se volí funkce Surface :

Po nastavení obvyklé barevné škály rainbow a stisku tlačítka Plot získáme grafický výstup v následující podobě: Doplnit můžeme i izotermy s pomocí funkce Contour :

Po volbě např. 20 izoterm získáme výsledek v podobě: Užitečnou funkcí je operativní zobrazení hodnoty s pomocí kliknutí myši. Stačí v grafickém výstupu v libovolném místě kliknout levým tlačítkem myši: a okamžitě se níže v tabulce objeví souřadnice daného bodu a hodnota zobrazované veličiny (zde teploty).

Zobrazit lze i orientace tepelných toků, pro které se použije funkce Arrow surface : Následně je třeba nastavit, jaká veličina se má zobrazovat (u předchozích výstupů to nebylo nutné, protože implicitní nastavení veličiny T = teplota nám vyhovovalo). V tomto případě je implicitně nastaven teplotní gradient (ht.gradt), který je orientován obráceně než tepelný tok. Místo teplotního gradientu nastavíme celkový tepelný tok (ht.tflux):

a upravíme nastavení pro grafický výstup tak, aby byly šipky dobře patrné: Doplnit lze i proudnice názorně ukazující směry šíření tepla vedením (funkce Streamline ). Samozřejmě i zde je třeba nastavit zobrazovanou veličinu na celkový tepelný tok (ht.tflux).

Vytvořit lze i 1D grafy reprezentující vlastně v daném případě řezy konstrukcí. Zajímavý by mohl být např. průběh teplot na vnitřním povrchu detailu. Zvolíme funkci Line graph : a myší vybereme hranici, na níž se budou vykreslovat teploty:

Po stisku tlačítka + přiřadíme hranice k funkci a pak už stačí jen zvolit zobrazovanou veličinu (zde zůstane implicitní T) a stisknout Plot : l) Zobrazení číselných výsledků a odvozených hodnot Výsledky lze i statisticky zpracovávat, např. spočítat průměrné hodnoty veličin v určité oblasti či najít maxima a minima. Pro tento účel se používají funkce v nabídce Derived values. Například pro stanovení minimální vnitřní povrchové teploty zvolíme:

a následně se vybereme, na jakých hranicích se bude minimální teplota hledat: Současně se pochopitelně opět nastaví veličina, kterou zpracováváme (zde zůstává implicitní T). Pro větší čitelnost výstupu můžeme změnit jméno z implicitního temperature na minimální vnitřní povrchová teplota a stisknout tlačítko Evaluate" pro zobrazení výsledku:

Obdobným postupem můžeme určit např. i průměrnou vnitřní povrchovou teplotu či průměrnou teplotu uvnitř vzduchové dutiny. Jen se volí trochu jiné funkce. Pro průměrnou vnitřní povrchovou teplotu to bude funkce: zatímco pro průměrnou teplotu v dutině funkce:

Po výběru hranic či ploch (podle toho, kde chceme stanovit průměrnou teplotu) nastavíme zpracovávanou veličinu (zde T) a zadáme jméno pro hledanou hodnotu. Výsledek zobrazíme tak, aby se objevil ve stejné tabulce jako předchozí minimální vnitřní povrchová teplota: Stejný postup použijeme i pro průměrnou teplotu ve vzduchové dutině: Vytvořenou tabulku hodnot můžeme dále uložit jako TXT soubor, přenést do schránky a nebo zobrazit jako graf.

Pro kontrolu přesnosti výpočtu je užitečné spočítat si tepelný tok na vstupující do konstrukce a tepelný tok vystupující z konstrukce. V ustálených podmínkách by měly být tyto dvě hodnoty shodné, pokud je výpočet dostatečně přesný. Zvolíme funkci: a vybereme vnitřní hranici detailu. Dále zvolíme zobrazovanou veličinu, kterou v tomto případě bude inward heat flux :

Výsledky pošleme do nové tabulky: Stejným postupem stanovíme i tepelný tok na vnějším povrchu (resp. přesněji tepelný tok vstupující do konstrukce). Výsledné hodnoty pak budou:

Obě hodnoty jsou shodné (až na znaménko), takže výpočet můžeme hodnotit jako dostatečně přesný. Pokud bychom zvýšili přesnost zobrazení hodnot: zjistíme určité odchylky, ale až velmi daleko za desetinnou čárkou.