Энергетические потоки в тепловых жидких сетях

Против ветра энергетическая схема

Тепловая энергетическая адвекция должна всегда совпадать с направлением потока. Чтобы удовлетворить этому условию, 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 А 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 объеме жидкости компонента. В фигуре определенная внутренняя энергия в порте А 2 компонента равна этому во внутреннем объеме жидкости того же компонента.

Против ветра схема описывает адвективную тепловую энергетическую скорость потока жидкости с помощью условного выражения, которое, для порта А некоторого компонента, читает:

ΦAAd={m˙AuA,m˙A>0m˙AuI,m˙A0,

где:

  • AAD Φ является тепловой энергетической скоростью потока жидкости из-за адвекции через порт А.

  • m˙A массовая скорость потока жидкости через порт А.

  • u A является определенной внутренней энергией против ветра порта А.

  • u я - определенная внутренняя энергия во внутреннем объеме жидкости.

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

Числовое сглаживание

Тепловая Жидкая область приглаживает числовые разрывы, введенные против ветра энергетическая схема путем добавления в тепловую энергетическую скорость потока жидкости теплового срока проводимости. В порте А некоторого компонента:

ΦATh={m˙AuA+G(uAuI),m˙A>0m˙AuI+G(uAuI),m˙A0,

где:

  • Φ ATh является тепловой энергетической скоростью потока жидкости из-за адвекции через порт А и проводимости между портом А и внутренним объемом жидкости.

  • G является тепловым коэффициентом проводимости, вычисленным из свойств жидкости и геометрии компонента.

Перезапись модифицированного выражения в более удобной форме:

ΦATh={(m˙A+G)uAGuI,m˙A>0GuA+(m˙AG)uI,m˙A0

Используя min и max функции, чтобы свернуть условное выражение:

ΦATh=[max (m˙A,0)+G]uA+[min(m˙A,0)G]uI

Аппроксимация свернутого выражения как численно сглаженное выражение:

ΦAThm˙A+m˙A2+4G22uA+m˙Am˙A2+4G22uI

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:

G=kScvL,

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 объемом жидкости компонента.

Против ветра энергетическая схема со сглаживанием

Скорость потока жидкости полной энергии

Переменная Through Тепловой Жидкой области является скоростью потока жидкости полной энергии. Эта переменная задана в терминах сглаживавшего против ветра тепловая энергетическая скорость потока жидкости как:

ΦA=ΦATh+pρ,

где:

  • Φ A является скоростью потока жидкости полной энергии через порт А.

  • Φ ATh является тепловой энергетической скоростью потока жидкости через порт А, вычисленный из сглаживавшего против ветра энергетическая схема.

  • p является абсолютным давлением в порте А.

  • ρ является плотностью жидкости в порте А.

Кинетический энергетический вклад в скорость потока жидкости полной энергии принят незначительный в сетях Thermal Liquid и проигнорирован в этой области.

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте