مایع

مایع

این گره از نسخه زیر معادله گرما برای مدل سازی انتقال حرارت در سیالات استفاده می کند:

(14-7)

با خواص مواد، زمینه ها و منابع زیر:

•

ρ (واحد SI: kg/m 3 ) چگالی سیال است.

•

C p (واحد SI: J/(kg·K)) ظرفیت حرارتی سیال در فشار ثابت است.

•

k (واحد SI: W/(m·K)) هدایت حرارتی سیال است (اگر رسانایی حرارتی ناهمسانگرد باشد یک اسکالر یا یک تانسور).

•

u (واحد SI: m/s) میدان سرعت سیال است، یا یک عبارت تحلیلی یا یک میدان سرعت از رابط Fluid Flow.

•

Q (واحد SI: W/m 3 ) منبع گرما (یا سینک) است. یک یا چند منبع گرما را به عنوان ویژگی های فیزیکی جداگانه اضافه کنید. برای مثال گره منبع حرارت را ببینید

برای یک مشکل حالت پایدار دما با زمان تغییر نمی کند و اولین جمله ناپدید می شود.

ورودی های مدل

این بخش دارای فیلدها و مقادیری است که ورودی عباراتی هستند که خصوصیات ماده را تعریف می کنند. اگر چنین گروه های دارایی تعریف شده توسط کاربر اضافه شوند، ورودی های مدل در اینجا ظاهر می شوند. برای همه ورودی‌های مدل، می‌توانید انتخاب کنید تا از ورودی مدلی که در زیر تعریف شده است استفاده کنید .

درجه حرارت

این بخش زمانی در دسترس است که از خواص مواد وابسته به دما استفاده شود. به طور پیش فرض دمای رابط والد استفاده می شود و بخش قابل ویرایش نیست. برای ویرایش فیلد ، روی (

) کلیک کنید. گزینه‌های موجود عبارتند از (پیش‌فرض)، ، و همه متغیرهای دما از رابط‌های فیزیکی موجود در مدل. این رابط های فیزیک دارای برچسب های خاص خود هستند ( ). به عنوان مثال، اگر یک رابط در مدل گنجانده شود، گزینه در دسترس است.

فشار مطلق

فشار مطلق در برخی از مقادیر از پیش تعریف شده استفاده می شود که شامل آنتالپی (مثلاً شار انرژی) می شود.

پیش فرض p A از گرفته شده است . این مربوط به متغیر minput.pA است که به طور پیش فرض روی 1 atm تنظیم شده است. برای ویرایش آن، روی دکمه (

) کلیک کنید و در گره ، مقداری را برای در قسمت انتخاب تنظیم کنید . هنگامی که رابط های فیزیک اضافی به مدل اضافه می شوند، متغیرهای فشار مطلق تعریف شده توسط این رابط های فیزیک نیز می توانند از لیست انتخاب شوند. به عنوان مثال، اگر یک رابط اضافه شود، می توانید انتخاب کنید از لیست. آخرین گزینه است .

تمرکز

از فهرست c (واحد SI: mol/m 3 یا kg/m 3 )، یک متغیر غلظت موجود را از رابط فیزیک دیگری انتخاب کنید، در صورت وجود متغیر غلظت، یا انتخاب کنید تا مقدار یا عبارتی برای غلظت وارد کنید. این بخش را می توان هر زمان که یک ویژگی ماده وابسته به غلظت باشد ویرایش کرد. برای مثال، وقتی روی با روی تنظیم شده است .

همرفت حرارتی

پیش‌فرض u است . برای ، مقادیر یا عبارات اجزا را بر اساس ابعاد فضا وارد کنید. همچنین می توانید یک فیلد سرعت موجود در مؤلفه را انتخاب کنید (به عنوان مثال، از رابط ).

هدایت حرارتی، سیال

رسانایی حرارتی k رابطه بین بردار شار گرما q و گرادیان دما ∇ T را در q = – k ∇ T توصیف می کند که قانون هدایت گرما فوریه است. این مقدار را به عنوان توان در طول و دما وارد کنید.

پیش فرض k گرفته شده است . برای ، ، یا را بر اساس ویژگی های هدایت حرارتی انتخاب کنید و مقدار یا عبارت دیگری را وارد کنید. برای یک اسکالر را وارد کنید که برای تعریف یک تانسور قطری استفاده می شود. برای گزینه های دیگر، مقادیر یا عبارات را در قسمت های قابل ویرایش تانسور وارد کنید.

ترمودینامیک، سیال

این بخش خصوصیات ترمودینامیکی سیال را تعریف می کند.

ظرفیت گرمایی در فشار ثابت C p مقدار انرژی گرمایی مورد نیاز برای ایجاد تغییر دمای واحد در یک واحد جرم را توصیف می کند.

نسبت گرمای ویژه γ نسبت بین ظرفیت گرمایی در فشار ثابت Cp و ظرفیت گرمایی در حجم ثابت Cv است . هنگام استفاده از قانون گاز ایده آل برای توصیف یک سیال، مشخص کردن γ برای ارزیابی Cp کافی است . برای گازهای دواتمی معمولی مانند هوا، γ = 1.4 مقدار استاندارد است. اکثر مایعات γ = 1.1 دارند در حالی که آب دارای γ = 1.0 است. γ در تثبیت جریان و در متغیرهای شار حرارتی و شار انرژی کل استفاده می شود. همچنین در صورت اعمال قانون گاز ایده آل استفاده می شود.

هنگامی که چگالی از یک گره کوپلینگ یا گرفته نشده است ، باید گزینه را برای مشخصات خواص مواد انتخاب کنید. گزینه های موجود عبارتند ، ، و (پیش فرض). پس از انتخاب از لیست، تنظیمات بیشتر در زیر نمایش داده می شود. برای جزئیات، مدل مخلوط غیر گرمایی را در راهنمای کاربر ماژول CFD ببینید .

از مواد

این گزینه به طور خودکار تشخیص می دهد که آیا ماده اعمال شده در هر انتخاب دامنه یک گاز ایده آل است یا خیر، و از ویژگی های مربوطه از گره برای هر مورد استفاده می کند.

با استفاده از تعریف زیر از چگالی برای یک گاز ایده آل:

با Rs ثابت گاز خاص، p A فشار مطلق، و T دما ، ارزیابی ضریب تراکم پذیری همسان، αp ، و ضریب همدما ژول تامسون، μJT ، ساده شده است. این ممکن است کارایی را بهبود بخشد، به عنوان مثال، هنگام محاسبه کار فشار در جریان‌های غیر گرمایی تراکم‌پذیر، یا هنگام مدل‌سازی شرایط جریان ورودی.


	ماده هوا، از پایگاه داده مواد داخلی، دارای یک گروه ویژگی گاز ایده آل است، و بنابراین به عنوان یک گاز ایده آل توسط گره سیال شناسایی می شود . کتابخانه مواد مایعات و گازها ، که با برخی از محصولات COMSOL موجود است، نیز چنین موادی را ارائه می دهد.

چگالی ، ، و گرفته می شود و نیازی به تنظیم بیشتر نیست. برای تعیین مشخصات مواد تعریف شده توسط کاربر، گزینه های گاز ایده آل یا گاز/مایع باید به جای آن استفاده شود.

گاز ایده آل

این گزینه از قانون گاز ایده آل برای توصیف سیال استفاده می کند. برای تعریف ترمودینامیک سیال فقط به دو ویژگی نیاز است:

•

ثابت گاز، با دو گزینه برای نوع : ثابت Rs یا Mn . اگر انتخاب شود، نرم افزار از ثابت گاز جهانی R = 8.314 J/(mol·K)، که یک ثابت فیزیکی داخلی است، برای محاسبه ثابت گاز خاص استفاده می کند.

•

ظرفیت C p یا γ با انتخاب گزینه از لیست γ . برای یک گاز ایده آل، مشخص کردن Cp یا نسبت گرمای ویژه، γ کافی است ، زیرا این خواص به یکدیگر وابسته هستند .

گاز/مایع

این گزینه ، و برای یک گاز یا مایع عمومی را مشخص می کند.

مکان در رابط کاربری

منوهای زمینه

روبان

برگه فیزیک با رابط به عنوان ، ، یا انتخاب شده است:

شما چه احساسی دارید

اشتراک گذاری این مقاله :