Тепловая энергетическая адвекция должна всегда совпадать с направлением потока. Чтобы удовлетворить это условие, Тепловая Жидкая область использует среду моделирования, известную против ветра схема. Эта схема работает путем соответствия с определенной внутренней энергией в порте к тот только против ветра порта:
Если поток в порте направлен на компонент, определенная внутренняя энергия в том порте равна, который несет входящая жидкость. В фигуре определенная внутренняя энергия в порте 2 компонента равна этому в порте B 1 компонента.
Если поток жидкости в порте направлен из компонента, определенная внутренняя энергия в том порте равна этому во внутреннем жидком объеме компонента. В фигуре определенная внутренняя энергия в порте 2 компонента равна этому во внутреннем жидком объеме того же компонента.
Против ветра схема описывает адвективную тепловую энергетическую скорость потока жидкости с помощью условного выражения, которое, для порта некоторого компонента, читает:
где:
AAD Φ является тепловой энергетической скоростью потока жидкости из-за адвекции через порт A.
массовая скорость потока жидкости через порт A.
u A является определенной внутренней энергией против ветра порта A.
u я - определенная внутренняя энергия во внутреннем жидком объеме.
Без числового сглаживания это выражение вводит много вычислительных проблем. Это добавляет наклонный разрыв в тепловой энергетический поток в нулевых массовых скоростях потока жидкости, который делает модель более подверженной ошибкам симуляции. Это также добавляет разрыв скачка в определенную внутреннюю энергию и делает ее значение неточно указанным во время реверсирований потока.
Против ветра энергетическая схема без сглаживания
Тепловая Жидкая область приглаживает числовые разрывы, введенные против ветра энергетическая схема путем добавления в тепловую энергетическую скорость потока жидкости теплового срока проводимости. В порте некоторого компонента:
где:
Φ ATh является тепловой энергетической скоростью потока жидкости из-за адвекции через порт A и проводимости между портом A и внутренним жидким объемом.
G является тепловым коэффициентом проводимости, вычисленным из жидких свойств и геометрии компонента.
Перезапись измененного выражения в более удобной форме:
Используя min
и max
функционирует, чтобы свернуть условное выражение:
Приближение свернутого выражения как численно сглаженное выражение:
Конечное выражение удаляет наклонный разрыв из тепловой энергетической кривой скорости потока жидкости и разрыв скачка от определенной внутренней энергетической кривой. Тепловой коэффициент проводимости определяет объем сглаживания прикладного в обоих случаях:
где:
k является теплопроводностью, заданной в блоке Thermal Liquid Settings (TL).
S является площадью поперечного сечения потока в рассмотренном порте.
c v является удельной теплоемкостью, заданной в блоке Thermal Liquid Settings (TL).
L является характеристическим расстоянием между портом и жидким объемом компонента.
Против ветра энергетическая схема со сглаживанием
Переменная Through Тепловой Жидкой области является скоростью потока жидкости полной энергии. Эта переменная задана с точки зрения сглаживавшего против ветра тепловая энергетическая скорость потока жидкости как:
где:
Φ A является скоростью потока жидкости полной энергии через порт A.
Φ ATh является тепловой энергетической скоростью потока жидкости через порт вычисленный из сглаживавшего против ветра энергетическая схема.
p является абсолютным давлением в порте A.
ρ является жидкой плотностью в порте A.
Кинетический энергетический вклад в скорость потока жидкости полной энергии принят незначительный в сетях Thermal Liquid и проигнорирован в этой области.