 |
تابش سطح به سطح با بازتاب پراکنده و اسپکولار
این آموزش نحوه استفاده از رابط تابش سطح به سطح را برای شبیه سازی انتقال حرارت تشعشعی با تشعشع بین ساطع کننده های منتشر و بازتابنده های پراکنده و اسپکولار نشان می دهد. این اپلیکیشن در دو قسمت مجزا شده است. بخش اول بر تست اعتبارسنجی برای شار گرمای تابشی محاسبه شده از الگوریتم پرتو پرتو متمرکز است، که در آن نتایج با یک راه حل تحلیلی برای دو صفحه موازی در دمای ثابت مقایسه می‌شوند. قسمت دوم جفت شدن با انتقال حرارت در جامدات را معرفی می کند.
معرفی
سطوح مات می‌توانند انرژی فرود را به روشی پراکنده و/یا چشمگیر منعکس کنند. هر چه سطح مات صاف تر باشد، انتظار می رود انعکاس بیشتر باشد.
به دنبال ر. 1 ، بازتاب نیمکره ای ρ سطح مات نشان داده می شود
(1) 
،
،که ρ s ، ρd و ε به ترتیب بازتابی، بازتابی پراکنده، و گسیل پراکنده سطح هستند .
برای تابش G ، انرژی خروجی تابش پرتویی ε Eb + ρ d G به اضافه انرژی بازتاب شده به طور خاص ρ s G است ، به طوری که شار گرمای تابشی خالص نشان داده می شود .
با E b قدرت نشر جسم سیاه
،و G تابش است
.بیان دوم به تابش خارجی 
و فاکتور دید دیفرانسیل دیفرانسیل بستگی دارد 
.
و فاکتور دید دیفرانسیل دیفرانسیل بستگی دارد 
.برای جزئیات بیشتر در مورد اصطلاحات رجوع کنید به Ref. 1 .
تعریف مدل
این مدل از الگوریتم پرتاب پرتو به عنوان روش تابش سطح به سطح برای مدل‌سازی انتقال حرارت تابشی استفاده می‌کند. شار گرما در هر عنصر مرزی روی سطح با ارسال پرتوهایی به بیرون از سطح برای بررسی دمای سطوح دیگر در هندسه محاسبه می‌شود.
هنگامی که عکسبرداری با پرتو در بخش تنظیمات تشعشع انتخاب شده است ، کاربر می‌تواند سه پارامتر را برای افزایش سرعت شبیه‌سازی و/یا برای دریافت نتایج دقیق‌تر تنظیم کند، یعنی وضوح تشعشع ، تحمل و حداکثر تعداد سازگاری . این تنظیمات در بخش تنظیمات رابط تابش سطح به سطح راهنمای کاربر ماژول انتقال حرارت توضیح داده شده است . این مدل معیار اهمیت وضوح تابش را نشان می دهد.
از ویژگی Opaque Surface برای مدل‌سازی سطوحی استفاده می‌شود که ساطع کننده‌های پراکنده و بازتابنده‌های پراکنده-Specular هستند. تابش و انعکاس دیدی در بخش خصوصیات تابشی سطحی تعریف شده است . سپس بازتاب پراکنده از معادله 1 تنظیم می شود .
مدل به دو قسمت تقسیم می شود.
در بخش اول، نتیجه عددی به دست آمده با رابط تابش سطح به سطح با حل تحلیلی دقیق مقایسه شده است.
این شار گرما را در سطوح دو صفحه موازی بی‌نهایت طولانی (خارج از صفحه در شکل 1 ) یکسان که در محیط‌های سرد با تابش پراکنده-گنجاری مخلوط در سطوح آنها قرار گرفته‌اند، محاسبه می‌کند.
هندسه در شکل 1 نشان داده شده است . برای مدل معیار، صفحات پایینی و بالایی دارای دمای یکسان، Tl = Tu = T ، تابش یکسان، εl = εu = ε و احتمال یکسان انعکاس چشمی هستند، به طوری که ρl = ρ u = ρ .
شکل 1: شماتیک های مسئله. عرض صفحات w = 10 سانتی متر، ضخامت آنها th = w/20 و فاصله بین صفحات d = 10 سانتی متر است. دما، تابش و احتمال انعکاس چشمی برای هر دو صفحه برابر است و به ترتیب روی T = 300 K، ε = 0.6، و ρs = 0.32 تنظیم شده است.
با استفاده از تقارن، می توان شار حرارتی ( q l = q u = q ) را در صفحات پایینی و بالایی با استفاده از راه حل تحلیلی زیر تعیین کرد (رجوع کنید به شماره 1 ):
در اینجا ξ = x / d , W = w / d و Ψ = q / E b . شار حرارتی را می توان با استفاده از ربع عددی محاسبه کرد. یک راه حل معمولی در شکل 2 ارائه شده است .
بخش دوم آرایش صفحات موازی را حفظ می کند (هندسه مشابه) اما ویژگی های سطح را تغییر می دهد و مدل تشعشع توسعه یافته در بالا را به رابط انتقال حرارت در جامدات متصل می کند. جدول 1 پارامترهای سطح مورد استفاده برای این بخش از برنامه را نشان می دهد.
سطوح | ه | ρ s |
بشقاب پایین | 0.9 | 0.01 |
صفحه بالایی | 0.6 | 0.32 |
برای این مدل، صفحه رویی که از مس ساخته شده است، به صورت موضعی از بالا گرم می شود. صفحه پایینی که از کوارتز ساخته شده است، توسط تشعشعات ساطع شده از صفحه بالایی گرم می شود. هر دو صفحه به طور همزمان با همرفت طبیعی گرما را از دست می دهند. دمای محیط صفحات روی 300 کلوین تنظیم شده است.
نتایج و بحث
شکل 2 مقایسه ای از شار حرارتی نرمال شده در سطوح صفحه را برای حل های دقیق و عددی نشان می دهد (مدل معیار). توافق خوبی مشاهده می شود. خطای نسبی در شار حرارت تابشی زیر یک درصد است.
هنگامی که شار حرارتی تابشی محاسبه شده با استفاده از رابط تابش سطح به سطح با رابط انتقال حرارت در جامدات جفت می شود، میدان دما نشان داده شده در شکل 3 به دست می آید. شکل 4 شار حرارتی نرمال شده را در بالای صفحه پایین و در پایین صفحه بالایی نشان می دهد.
شکل 2: شار حرارتی نرمال شده در پایین صفحه بالایی برای T = 300 K، ε = 0.6، ρs = 0.32 و w/d = 1. دایره های سیاه نشان دهنده راه حل دقیق به دست آمده از تربیع عددی هستند. رجوع کنید به Ref. 1 .
شکل 3: دمای سطوح داخلی صفحات برای مدل کوپل شده.
شکل 4: شار حرارتی تابشی در سطح صفحات برای مدل جفت شده.
نکاتی درباره پیاده سازی COMSOL
اولین مطالعه را می‌توان با استفاده از خطوط به جای مستطیل برای مدل‌سازی صفحات موازی و حتی استفاده از ویژگی تقارن برای تشعشع سطح به سطح برای کاهش درجه آزادی انجام داد. تنظیمات تشعشع برای استفاده در مطالعه دوم برای چنین هندسه ای از مطالعه اول (اعتبارسنجی) تعیین می شود.
ارجاع
1. MF Modest، انتقال حرارت تابشی ، دوم. ویرایش، انتشارات دانشگاهی، 2003.
مسیر کتابخانه برنامه: ماژول_انتقال_حرارت/تابش_حرارتی/صفحات_موازی_گسترش_پرتو_شخصی_تصویربرداری
دستورالعمل های مدل سازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard روی  2D کلیک کنید . |
2 | در درخت انتخاب فیزیک ، انتقال حرارت > تابش> تابش سطح به سطح (راد) را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Stationary را انتخاب کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
w | 10[cm] | 0.1 متر | عرض صفحات |
د | 10[cm] | 0.1 متر | فاصله بین صفحات |
هفتم | w/20 | 0.005 متر | ضخامت صفحات |
T0 | 300[K] | 300 K | دمای اتاق |
هندسه 1
بشقاب پایین
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، w را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، th را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن y ، -(d+th)/2 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید . |
8 | از فهرست نمایش در فیزیک ، انتخاب مرز را انتخاب کنید . |
9 | در قسمت Label text Lower plate را تایپ کنید . |
صفحه بالایی
1 | روی Lower plate کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Position را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن y ، (d+th)/2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Label text، Upper plate را تایپ کنید . |
تعاریف
مطالعه 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Definitions را گسترش دهید . |
2 | روی Definitions کلیک راست کرده و Variables را انتخاب کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
4 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
5 | از لیست انتخاب ، همه مرزها را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت Label text Study 1 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Variables را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | واحد | شرح |
epsilon_mat | 0.6 | انتشار | |
give_mat | 0.08 | بازتاب پراکنده |
درون یابی 1 (int1)
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Functions کلیک کنید و Local>Interpolation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای درون یابی ، قسمت Definition را پیدا کنید . |
3 |  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل parallel_plates_diffuse_specular_data.txt دوبار کلیک کنید . |
5 | قسمت Units را پیدا کنید . در جدول Argument تنظیمات زیر را وارد کنید: |
بحث و جدل | واحد |
تی | 1 |
6 | در جدول Function تنظیمات زیر را وارد کنید: |
تابع | واحد |
مرجع_راه حل | 1 |
7 | قسمت Definition را پیدا کنید . در قسمت متن نام تابع ، reference_solution را تایپ کنید . |
8 |  روی دکمه Show More Options در نوار ابزار Model Builder کلیک کنید . |
9 | در کادر محاوره‌ای Show More Options ، در درخت، کادر را برای گره Physics>Advanced Physics Options انتخاب کنید . |
10 | روی OK کلیک کنید . |
تابش سطح به سطح (RAD)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Surface-to-Surface Radiation (rad) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تابش سطح به سطح ، بخش تنظیمات تشعشع را پیدا کنید . |
3 | زیربخش تنظیمات تابش را پیدا کنید . از لیست روش تابش سطح به سطح ، عکسبرداری با اشعه را انتخاب کنید . |
وضوح افزایش می یابد زیرا پرتوها از صفحات در تمام جهات ساطع می شوند بنابراین برخی از آنها حتی به صفحات برخورد نمی کنند.
4 | از لیست رزولوشن تشعشع ، 256 را انتخاب کنید . |
5 | برای گسترش بخش View Factor کلیک کنید . زیربخش نمایش هندسه را پیدا کنید . تیک گزینه High order mesh element را انتخاب کنید . هنگامی که تشعشعات دوربینی وجود دارد، انجام این کار خوب است زیرا دقت ارزیابی تشعشعات دیجیتالی را با افزایش جزئی هزینه محاسباتی بهبود می بخشد. از آنجایی که هندسه این مدل فقط شامل سطوح مسطح است، انتخاب تیک High order mesh Elements تاثیری بر دقت ندارد اما مدل را برای هندسه هایی با سطوح منحنی آماده می کند. |
ویژگی Oppaque Surface اجازه می دهد تا با انعکاس پراکنده مختلط و دیدی برخورد کنید.
سطح مات 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Opaque Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای سطح مات ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، همه مرزها را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Radiation Direction را پیدا کنید . از لیست جهت تابش ساطع شده ، جهت عادی مثبت را انتخاب کنید . |
5 | بخش ورودی مدل را پیدا کنید . در قسمت متن T ، T0 را تایپ کنید . |
6 | بخش Ambient را پیدا کنید . در قسمت متن T amb عدد 0 را تایپ کنید . |
مقادیر اولیه 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی مقادیر اولیه 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مقادیر اولیه ، قسمت مقادیر اولیه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن T init ، T0 را تایپ کنید . |
مواد
صفحات، مرزها
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Materials راست کلیک کرده و Blank Material را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مواد ، Plates, boundaries را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت محتوای مواد را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
انتشار سطحی | epsilon_rad | epsilon_mat | 1 | پایه ای |
بازتاب پراکنده | rho_d_rad | give_mat | 1 | پایه ای |
مش 1
نقشه برداری 1
در نوار ابزار Mesh ، روی Mapped کلیک کنید .
Mapped کلیک کنید .اندازه
1 | در پنجره Model Builder ، روی Size کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | از لیست از پیش تعریف شده ، Extremely fine را انتخاب کنید . |
4 |  روی ساخت همه کلیک کنید . |
مطالعه 1
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی محاسبه کلیک کنید .
روی محاسبه کلیک کنید .نتایج
میز 1
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  جدول کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جدول ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | روی Import کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل parallel_plates_diffuse_specular_data.txt دوبار کلیک کنید . |
اعتبار سنجی
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  1D Plot Group کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، اعتبارسنجی را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن عنوان ، شار حرارتی تابشی بدون ابعاد را تایپ کنید . |
5 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . |
6 | چک باکس x-axis label را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، x/w را تایپ کنید . |
7 | کادر بررسی برچسب محور y را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، q/(\varepsilon Eb) را تایپ کنید . |
نمودار خطی 1
1 | روی Validation کلیک راست کرده و Line Graph را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 5 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
4 | در قسمت Expression text reference_solution(x/w) را تایپ کنید . |
5 | قسمت x-Axis Data را پیدا کنید . از لیست Parameter ، Expression را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت Expression text x/w را تایپ کنید . |
7 | برای گسترش بخش Coloring and Style کلیک کنید . زیربخش Line style را پیدا کنید . از لیست Line ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
8 | زیربخش نشانگرهای خط را پیدا کنید . از لیست نشانگر ، دایره را انتخاب کنید . |
9 | از فهرست رنگ ، از تم را انتخاب کنید . |
10 | برای گسترش بخش کیفیت کلیک کنید . از لیست Resolution ، بدون پالایش را انتخاب کنید . |
11 | برای گسترش بخش Legends کلیک کنید . تیک Show legends را انتخاب کنید . |
12 | از فهرست Legends ، Manual را انتخاب کنید . |
13 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
تئوری |
نمودار خط 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Validation کلیک راست کرده و Line Graph را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 5 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
4 | در قسمت Expression text rad.rflux/(rad.epsilon*rad.ebu) را تایپ کنید . |
5 | قسمت x-Axis Data را پیدا کنید . از لیست Parameter ، Expression را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت Expression text x/w را تایپ کنید . |
7 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از لیست Width ، 3 را انتخاب کنید . |
8 | قسمت Quality را پیدا کنید . از لیست Resolution ، بدون پالایش را انتخاب کنید . |
9 | قسمت Legends را پیدا کنید . تیک Show legends را انتخاب کنید . |
10 | از فهرست Legends ، Manual را انتخاب کنید . |
11 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
شبیه سازی |
اعتبار سنجی
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .فیزیک را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Physics کلیک کنید تا پنجره Add Physics باز شود . |
2 | به پنجره Add Physics بروید . |
3 | در درخت، Heat Transfer>Heat Transfer in Solids (ht) را انتخاب کنید . |
4 | روی Add to Component 1 در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Physics کلیک کنید تا پنجره Add Physics بسته شود . |
MULTIPHYSICS را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Multiphysics کلیک کنید تا پنجره Add Multiphysics باز شود . |
2 | به پنجره Add Multiphysics بروید . |
3 | در درخت، Heat Transfer>Radiation>Heat Transfer with Surface-to-Surface Radiation را انتخاب کنید . |
4 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Multiphysics کلیک کنید تا پنجره Add Multiphysics بسته شود . |
مواد
کوارتز
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Materials راست کلیک کرده و Blank Material را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، کوارتز را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | فقط دامنه 1 را انتخاب کنید. |
4 | قسمت محتوای مواد را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
رسانایی گرمایی | k_iso ; kii = k_iso، kij = 0 | 1.1 | W/(m·K) | پایه ای |
تراکم | rho | 2200 | کیلوگرم بر متر مکعب | پایه ای |
ظرفیت گرمایی در فشار ثابت | Cp | 480 | J/(kg·K) | پایه ای |
فلز مس
1 | روی Materials کلیک راست کرده و Blank Material را انتخاب کنید . |
2 | فقط دامنه 2 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، Copper را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
4 | قسمت محتوای مواد را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
رسانایی گرمایی | k_iso ; kii = k_iso، kij = 0 | 400 | W/(m·K) | پایه ای |
تراکم | rho | 8700 | کیلوگرم بر متر مکعب | پایه ای |
ظرفیت گرمایی در فشار ثابت | Cp | 385 | J/(kg·K) | پایه ای |
تعاریف
مطالعه 2، صفحه بالایی
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، صفحه بالایی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت نوشتار Label ، Study 2, Upper plate را تایپ کنید . |
5 | قسمت Variables را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | واحد | شرح |
epsilon_mat | 0.6 | انعکاس چشمی، صفحه بالایی |
مطالعه 2، صفحه پایین
1 | روی Study 2, Upper plate کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Lower plate را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت نوشتار Label ، Study 2, Lower plate را تایپ کنید . |
5 | قسمت Variables را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | واحد | شرح |
epsilon_mat | 0.9 | بازتاب پخش، صفحه پایین | |
give_mat | 0.09 | بازتاب پراکنده |
انتقال حرارت در جامدات (HT)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی انتقال حرارت در جامدات (ht) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتقال حرارت در جامدات ، بخش Physical Model را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن T ref ، T0 را تایپ کنید . |
مقادیر اولیه 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Heat Transfer in Solids (ht) روی مقادیر اولیه 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مقادیر اولیه ، قسمت مقادیر اولیه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن T ، T0 را تایپ کنید . |
شار حرارتی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Heat Flux را انتخاب کنید . |
2 | تمام مرزها را پاک کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای شار گرما ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، همه مرزها را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Heat Flux را پیدا کنید . از لیست نوع شار ، شار حرارتی همرفتی را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن h ، 10 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن T ، T0 را تایپ کنید . |
توان پرتو سپرده 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Deposited Beam Power را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 6 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توان پرتو سپرده شده ، بخش جهت گیری پرتو را پیدا کنید . |
4 | بردار e را به صورت مشخص کنید |
0 | ایکس |
-1 | y |
5 | قسمت Beam Profile را پیدا کنید . در قسمت متنی P 0 ، 4000 را تایپ کنید . |
6 | بردار O را به صورت مشخص کنید |
0.025 | ایکس |
d+w | y |
7 | در قسمت متن σ ، 0.01 را تایپ کنید . |
مطالعه 1، بدون انتقال حرارت
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 1 کلیک راست کرده و Rename را انتخاب کنید . |
2 | در کادر محاوره ای تغییر نام مطالعه ، Study 1 را بدون انتقال حرارت در قسمت متن برچسب جدید تایپ کنید . |
3 | روی OK کلیک کنید . |
مرحله 1: ثابت
1 | در پنجره Model Builder ، در مطالعه 1، بدون انتقال حرارت ، روی مرحله 1: ثابت کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Stationary ، بخش Physics and Variables Selection را پیدا کنید . |
3 | تیک Modify model configuration for study step را انتخاب کنید . |
4 | در درخت، Component 1 (comp1)>Definitions>Study 2, Upper plate و Component 1 (comp1)>Definitions>Study 2, Lower plate را انتخاب کنید . |
5 | کلیک راست کرده و Disable را انتخاب کنید . |
6 | در درخت، Component 1 (comp1)>Heat Transfer in Solids (ht) و Component 1 (comp1)>Multiphysics>Heat Transfer with Surface-to-Surface Radiation 1 (htrad1) را انتخاب کنید . |
7 | کلیک راست کرده و Disable in Model را انتخاب کنید . |
اضافه کردن مطالعه
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study باز شود . |
2 | به پنجره Add Study بروید . |
3 | زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Stationary را انتخاب کنید . |
4 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study بسته شود . |
مطالعه 2، با انتقال حرارت
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 2 کلیک راست کرده و Rename را انتخاب کنید . |
2 | در کادر محاوره ای تغییر نام مطالعه ، Study 2 را با انتقال حرارت در قسمت متن برچسب جدید تایپ کنید . |
3 | روی OK کلیک کنید . |
مرحله 1: ثابت
1 | در پنجره Model Builder ، در مطالعه 2، با انتقال حرارت ، روی Step 1: Stationary کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Stationary ، بخش Physics and Variables Selection را پیدا کنید . |
3 | تیک Modify model configuration for study step را انتخاب کنید . |
4 | در درخت، Component 1 (comp1)>Definitions>Study 1 را انتخاب کنید . |
5 | کلیک راست کرده و Disable را انتخاب کنید . |
6 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
درجه حرارت
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، دما را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 2 را با انتقال حرارت /راه حل 2 (sol2) انتخاب کنید . |
صفحه بالایی
1 | روی Temperature کلیک راست کرده و Line Graph را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، Upper plate را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | فقط مرز 5 را انتخاب کنید. |
4 | قسمت x-Axis Data را پیدا کنید . از لیست Parameter ، Expression را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت Expression text، x را تایپ کنید . |
6 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از لیست Width ، 3 را انتخاب کنید . |
7 | قسمت Legends را پیدا کنید . تیک Show legends را انتخاب کنید . |
8 | از فهرست Legends ، Manual را انتخاب کنید . |
9 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
صفحه بالایی |
بشقاب پایین
1 | روی Upper plate کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، Lower plate را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Selection را پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
4 | فقط مرز 3 را انتخاب کنید. |
5 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
6 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . زیربخش Line style را پیدا کنید . از لیست Line ، Dashed را انتخاب کنید . |
7 | قسمت Legends را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
بشقاب پایین |
درجه حرارت
1 | در پنجره Model Builder ، روی دما کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، قسمت Legend را پیدا کنید . |
3 | از لیست موقعیت ، سمت راست میانی را انتخاب کنید . |
4 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
شار حرارتی تشعشعی
1 | روی Temperature کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، شار حرارتی تابشی را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
صفحه بالایی
1 | در پنجره Model Builder ، گره شار حرارتی تابشی را گسترش دهید ، سپس روی Upper plate کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Expression text، rad.rflux را تایپ کنید . |
بشقاب پایین
1 | در پنجره Model Builder ، روی Lower plate کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Expression text، rad.rflux را تایپ کنید . |
شار حرارتی تشعشعی
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .میانگین شار حرارتی تابشی
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  More Derived Values کلیک کنید و Integration>Line Integration را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ادغام خط ، میانگین شار حرارتی تابشی را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | فقط مرزهای 3 و 5 را انتخاب کنید. |
4 | قسمت Expressions را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
rad.rflux/(w*rad.epsilon*rad.ebu) | متر | شار حرارتی تشعشعی |
5 |  روی ارزیابی کلیک کنید . |
جدول
به پنجره Table بروید .
خطای نسبی در شار حرارتی تابشی
1 | روی Mean Radiative Heat flux کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
شار حرارت تابشی با راه حل تحلیلی مقایسه می شود.
2 | در پنجره تنظیمات برای ادغام خط ، خطای نسبی در شار گرمای تابشی را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Expressions را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
((rad.rflux/(rad.epsilon*rad.ebu))/reference_solution(x)-1)^2/w | خطای مربوطه |
4 |  روی ارزیابی کلیک کنید . |
دمای متوسط، صفحه پایین
1 | در نوار ابزار Results ، روی  More Derived Values کلیک کنید و Integration>Surface Integration را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ادغام سطح ، میانگین درجه حرارت، صفحه پایین را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 2 را با انتقال حرارت /راه حل 2 (sol2) انتخاب کنید . |
4 | فقط دامنه 1 را انتخاب کنید. |
5 | قسمت Expressions را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
T/(w*th) | m^2*K | درجه حرارت |
6 |  روی ارزیابی کلیک کنید . |
دمای متوسط، صفحه بالایی
1 | روی Mean temperature، Lower plate کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ادغام سطح ، میانگین درجه حرارت، صفحه بالایی را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید. |
3 | فقط دامنه 2 را انتخاب کنید. |
4 |  روی ارزیابی کلیک کنید . |
مطالعه 1، بدون انتقال حرارت/راه حل 1، چهره های داخلی
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>Datasets را گسترش دهید . |
2 | روی Results>Datasets>Study 1، بدون Heat Transfer/Solution 1 (sol1) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات راه حل ، مطالعه 1، بدون انتقال حرارت/راه حل 1، چهره های داخلی را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
انتخاب
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  ویژگی ها کلیک کنید و Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرزهای 3 و 5 را انتخاب کنید. |
اکستروژن 2 بعدی 1
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  More Datasets کلیک کنید و Extrusion 2D را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Extrusion 2D ، قسمت Data را پیدا کنید . |
3 | از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 1، بدون انتقال حرارت /راه حل 1، وجه های داخلی (sol1) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Extrusion را پیدا کنید . در قسمت حداکثر متن z ، 2 را تایپ کنید . |
Surface Radiosity 3D
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  3D Plot Group کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، Surface Radiosity 3D را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
رادیوزیتی
1 | روی Surface Radiosity 3D کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Expression text، rad.J را تایپ کنید . |
4 | در قسمت نوشتار Label ، Radiosity را تایپ کنید . |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید .  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
6 | در کادر محاوره ای Color Table ، Thermal>HeatCamera را در درخت انتخاب کنید. |
7 | روی OK کلیک کنید . |
8 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، برای گسترش بخش Range کلیک کنید . |
9 | تیک گزینه Manual color range را انتخاب کنید . |
10 | در قسمت حداقل متن، 285 را تایپ کنید . |
11 | در قسمت Maximum text 288 را تایپ کنید . |
12 | در نوار ابزار Surface Radiosity 3D ، روی  Plot کلیک کنید . |
مشاهده سه بعدی 2
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>Views را گسترش دهید ، سپس روی View 3D 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای View 3D ، بخش View را پیدا کنید . |
3 | تیک Show grid را پاک کنید . |
دوربین
1 | در پنجره Model Builder ، گره View 3D 2 را گسترش دهید ، سپس روی Camera کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دوربین ، بخش دوربین را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی Zoom angle ، عدد 121 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 0.1 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن y عدد 0 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن z ، 0.1 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Target را پیدا کنید . در قسمت متن z ، 0.1 را تایپ کنید . |
8 | قسمت Up Vector را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 0 را تایپ کنید . |
9 | در قسمت متن y عدد 0 را تایپ کنید . |
10 | در قسمت متن z ، 1 را تایپ کنید . |
11 | قسمت مرکز چرخش را پیدا کنید . در قسمت متن z ، 0.1 را تایپ کنید . |
12 | قسمت View Offset را پیدا کنید . در قسمت متن x ، -0.02 را تایپ کنید . |
13 | در قسمت متن y ، -0.02 را تایپ کنید . |
Surface Radiosity 3D
روی دکمه Scene Light در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
